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JP7635082B2 - Heat Recovery System - Google Patents
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JP7635082B2 JP2021103528A JP2021103528A JP7635082B2 JP 7635082 B2 JP7635082 B2 JP 7635082B2 JP 2021103528 A JP2021103528 A JP 2021103528A JP 2021103528 A JP2021103528 A JP 2021103528A JP 7635082 B2 JP7635082 B2 JP 7635082B2
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Description

本発明は、熱回収システムに関する。 The present invention relates to a heat recovery system.

内燃機関の排熱を回収し、回収した熱を利用設備に供給する熱回収システム(排熱回収装置)が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された熱回収システムは、排熱との熱交換によって排熱を回収した熱媒を貯留する蓄熱タンク(システムタンク)を備えている。 There is known a heat recovery system (exhaust heat recovery device) that recovers exhaust heat from an internal combustion engine and supplies the recovered heat to a facility that utilizes the heat (see, for example, Patent Document 1). The heat recovery system disclosed in Patent Document 1 includes a heat storage tank (system tank) that stores a heat medium that recovers the exhaust heat by heat exchange with the exhaust heat.

実開平6-30401号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 6-30401

ところで、熱回収システムの立ち上げ時には、熱媒の温度が低いため、利用施設に所定の熱量を供給することが難しい。そのため、熱回収システムの立ち上げ時には、熱媒の温度を所定温度に速やかに上昇させる必要がある。 However, when a heat recovery system is started up, it is difficult to supply the specified amount of heat to the facility where it is being used because the temperature of the heat transfer medium is low. Therefore, when a heat recovery system is started up, it is necessary to quickly raise the temperature of the heat transfer medium to the specified temperature.

しかしながら、例えば、特許文献1のように、蓄熱タンクを備える熱回収システムでは、蓄熱タンク内の熱媒の温度を所定温度に上昇させるために時間を要する。 However, in a heat recovery system equipped with a heat storage tank, such as that disclosed in Patent Document 1, it takes time to raise the temperature of the heat medium in the heat storage tank to a predetermined temperature.

本発明は、上記の事実を考慮し、熱回収システムにおいて、蓄熱タンク内の熱媒の温度を所定温度に早期に上昇させることを目的とする。 Taking the above facts into consideration, the present invention aims to quickly raise the temperature of the heat medium in the heat storage tank to a predetermined temperature in a heat recovery system.

第1態様に係る熱回収システムは、熱源で発生した熱と熱媒とを熱交換させる熱源側熱交換器と、前記熱源側熱交換器から前記熱媒が供給される利用側熱交換器と、前記熱源側熱交換器から前記利用側熱交換器に供給される前記熱媒を貯留する蓄熱タンクと、前記熱源側熱交換器、前記蓄熱タンク、及び前記利用側熱交換器の間で前記熱媒を循環させる稼働モードと、前記利用側熱交換器を迂回して、前記熱源側熱交換器と前記蓄熱タンクとの間で前記熱媒を循環させる立ち上げモードと、を切り替える切替手段と、を備える。 The heat recovery system according to the first aspect includes a heat source side heat exchanger that exchanges heat generated in a heat source with a heat medium, a utilization side heat exchanger to which the heat medium is supplied from the heat source side heat exchanger, a heat storage tank that stores the heat medium supplied from the heat source side heat exchanger to the utilization side heat exchanger, and a switching means that switches between an operation mode in which the heat medium is circulated among the heat source side heat exchanger, the heat storage tank, and the utilization side heat exchanger, and a start-up mode in which the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger and the heat storage tank, bypassing the utilization side heat exchanger.

第1態様に係る熱回収システムによれば、熱源側熱交換器は、熱源で発生した熱と熱媒とを熱交換させる。この熱媒は、熱源側熱交換器から熱媒が供給される。また、熱源側熱交換器から利用側熱交換器に供給される熱媒は、蓄熱タンクに貯留される。この蓄熱タンクにおいて、熱源側熱交換器から供給される熱媒と、蓄熱タンク内の熱媒を熱交換とさせることにより、熱媒の温度変化量が緩和される。 According to the heat recovery system of the first aspect , the heat source side heat exchanger exchanges heat generated in the heat source with the heat medium. The heat medium is supplied from the heat source side heat exchanger. The heat medium supplied from the heat source side heat exchanger to the utilization side heat exchanger is stored in the heat storage tank. In the heat storage tank, the heat medium supplied from the heat source side heat exchanger exchanges heat with the heat medium in the heat storage tank, thereby mitigating the amount of temperature change of the heat medium.

また、切替手段は、稼働モードと立ち上げモードとを切り替える。稼働モードでは、熱源側熱交換器、蓄熱タンク、及び利用側熱交換器の間で熱媒が循環される。これにより、熱源側熱交換器で回収された熱を、利用側熱交換器の熱源として利用することができる。 The switching means also switches between an operating mode and a start-up mode. In the operating mode, a heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger, the heat storage tank, and the utilization side heat exchanger. This allows the heat recovered by the heat source side heat exchanger to be used as a heat source for the utilization side heat exchanger.

一方、例えば、熱回収システムの立ち上げ時のように、熱媒の温度が低い場合、切替手段は、立ち上げモードに切り替える。立ち上げモードでは、利用側熱交換器を迂回して、熱源側熱交換器と蓄熱タンクとの間で熱媒が循環される。これにより、熱媒が利用側熱交換器を迂回する分、蓄熱タンク内の熱媒の温度を所定温度に早期に上昇させることができる。 On the other hand, when the temperature of the heat medium is low, for example, when the heat recovery system is started up, the switching means switches to the start-up mode. In the start-up mode, the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger and the heat storage tank, bypassing the use side heat exchanger. This allows the temperature of the heat medium in the heat storage tank to be raised to a predetermined temperature more quickly, since the heat medium bypasses the use side heat exchanger.

第2態様に係る熱回収システムは、第1態様に係る熱回収システムにおいて、前記熱源側熱交換器、前記蓄熱タンク、及び前記利用側熱交換器の間で前記熱媒を循環させる循環配管と、前記利用側熱交換器を迂回して、前記循環配管における前記蓄熱タンクの下流側と前記利用側熱交換器の下流側とを接続する第一バイパス配管と、前記第一バイパス配管よりも前記利用側熱交換器側において、前記利用側熱交換器を迂回して、前記循環配管における前記蓄熱タンクの下流側と前記利用側熱交換器の下流側とを接続する第二バイパス配管と、を備え、前記切替手段は、前記立ち上げモードにおいて、前記第一バイパス配管によって前記利用側熱交換器を迂回させた後、前記第二バイパス配管によって前記利用側熱交換器を迂回させる。 A heat recovery system according to a second aspect is the heat recovery system according to the first aspect, further comprising : a circulation piping that circulates the heat medium between the heat source side heat exchanger, the heat storage tank, and the use side heat exchanger; a first bypass piping that bypasses the use side heat exchanger and connects the downstream side of the heat storage tank and the downstream side of the use side heat exchanger in the circulation piping; and a second bypass piping that bypasses the use side heat exchanger and connects the downstream side of the heat storage tank and the downstream side of the use side heat exchanger in the circulation piping, on the use side heat exchanger side of the first bypass piping, and wherein the switching means, in the start-up mode, bypasses the use side heat exchanger with the first bypass piping, and then bypasses the use side heat exchanger with the second bypass piping.

第2態様に係る熱回収システムによれば、循環配管、第一バイパス配管、及び第二バイパス配管を備える。循環配管は、熱源側熱交換器、蓄熱タンク、及び利用側熱交換器の間で熱媒を循環させる。 The heat recovery system according to the second aspect includes a circulation pipe, a first bypass pipe, and a second bypass pipe. The circulation pipe circulates a heat medium among the heat source side heat exchanger, the heat storage tank, and the utilization side heat exchanger.

第一バイパス配管は、利用側熱交換器を迂回して、循環配管における蓄熱タンクの下流側と利用側熱交換器の下流側とを接続する。また、第二バイパス配管は、第一バイパス配管よりも利用側熱交換器側において、利用側熱交換器を迂回して、循環配管における蓄熱タンクの下流側と利用側熱交換器の下流側とを接続する。 The first bypass pipe bypasses the utilization side heat exchanger and connects the downstream side of the heat storage tank to the downstream side of the utilization side heat exchanger in the circulation pipe. The second bypass pipe bypasses the utilization side heat exchanger and connects the downstream side of the heat storage tank to the downstream side of the utilization side heat exchanger in the circulation pipe on the utilization side heat exchanger side of the first bypass pipe.

ここで、切替手段は、立ち上げモードにおいて、第一バイパス配管によって利用側熱交換器を迂回させた後、第二バイパス配管によって利用側熱交換器を迂回させる。 Here, in the start-up mode, the switching means bypasses the utilization side heat exchanger through the first bypass piping, and then bypasses the utilization side heat exchanger through the second bypass piping.

このように第一バイパス配管、及び第二バイパス配管によって、熱媒の循環経路を段階的に長くすることにより、熱媒の温度を効率的に昇温することができる。 In this way, the first bypass piping and the second bypass piping can be used to gradually lengthen the circulation path of the heat transfer medium, allowing the temperature of the heat transfer medium to be efficiently increased.

第3態様に係る熱回収システムは、第1態様又は第2態様に係る熱回収システムにおいて、前記蓄熱タンク内の前記熱媒の温度を検出する第一温度検出部と、前記蓄熱タンクから前記利用側熱交換器に供給される前記熱媒の温度を検出する第二温度検出部と、前記第一温度検出部で検出された前記熱媒の温度が基準値未満の場合に、前記立ち上げモードとし、前記第二温度検出部で検出された前記熱媒の温度が基準値以上の場合に、前記稼働モードとなるように、前記切替手段を制御する制御部と、を備える。 The heat recovery system of the third aspect , in the heat recovery system of the first or second aspect , comprises a first temperature detection unit that detects the temperature of the heat medium in the heat storage tank, a second temperature detection unit that detects the temperature of the heat medium supplied from the heat storage tank to the use side heat exchanger, and a control unit that controls the switching means so that the start-up mode is selected when the temperature of the heat medium detected by the first temperature detection unit is below a reference value, and the operation mode is selected when the temperature of the heat medium detected by the second temperature detection unit is equal to or higher than a reference value.

第3態様に係る熱回収システムによれば、第一温度検出部は、蓄熱タンク内の熱媒の温度を検出する。また、第二温度検出部は、蓄熱タンクから利用側熱交換器に供給される熱媒の温度を検出する。そして、制御部は、第一温度検出部及び第二温度検出部で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御する。 In the heat recovery system according to the third aspect , the first temperature detector detects the temperature of the heat medium in the heat storage tank. The second temperature detector detects the temperature of the heat medium supplied from the heat storage tank to the utilization-side heat exchanger. The controller controls the switching means based on the temperatures of the heat medium detected by the first temperature detector and the second temperature detector.

具体的には、制御部は、第一温度検出部で検出された熱媒の温度が基準値未満の場合に、切替手段を制御し、立ち上げモードにする、これにより、蓄熱タンク内の熱媒の温度を早期に上昇させることができる。 Specifically, when the temperature of the heat medium detected by the first temperature detection unit is below a reference value, the control unit controls the switching means to switch to start-up mode, thereby enabling the temperature of the heat medium in the heat storage tank to be raised quickly.

また、制御部は、第二温度検出部で検出された熱媒の温度が基準値以上の場合に、切替手段を制御し、稼働モードにする。これにより、温度が基準値以上の熱媒を、利用側熱交換器に供給することができる。 In addition, when the temperature of the heat medium detected by the second temperature detection unit is equal to or higher than a reference value, the control unit controls the switching means to switch to the operating mode. This allows the heat medium whose temperature is equal to or higher than the reference value to be supplied to the user-side heat exchanger.

以上説明したように、本発明によれば、熱回収システムにおいて、蓄熱タンク内の熱媒の温度を所定温度に早期に上昇させることができる。 As described above, according to the present invention, in a heat recovery system, the temperature of the heat medium in the heat storage tank can be raised to a predetermined temperature quickly.

第一実施形態に係る熱回収システムを示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a heat recovery system according to a first embodiment. 第一実施形態に係る制御装置のハードウェア構成図である。FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a control device according to the first embodiment. 第一実施形態に係る立ち上げ制御処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a start-up control process according to the first embodiment. 第二実施形態に係る熱回収システムを示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a heat recovery system according to a second embodiment. 図4に示される熱回収システムの稼働モードと熱媒の温度との関係を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the operation mode of the heat recovery system shown in FIG. 4 and the temperature of the heat medium. 図4に示される加熱用熱交換器の制御方法の変形例を示す図5に対応する説明図である。6 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 5 and illustrating a modified example of a method for controlling the heating heat exchanger shown in FIG. 4.

(第一実施形態)
先ず、第一実施形態について説明する。
First Embodiment
First, the first embodiment will be described.

(熱回収システム)
図1には、第一実施形態に係る熱回収システム130が示されている。熱回収システム130は、一例として、製造業等における生産設備等の利用設備10から回収した低温排熱(低温廃熱)をヒートポンプ50で昇温し、利用設備10に供給する排熱回収システム(排熱再利用システム)とされる。なお、利用設備10は、熱源の一例である。
(Heat recovery system)
1 shows a heat recovery system 130 according to a first embodiment. As an example, the heat recovery system 130 is an exhaust heat recovery system (exhaust heat reuse system) that heats low-temperature exhaust heat (low-temperature waste heat) recovered from utilization equipment 10, such as production equipment in the manufacturing industry, with a heat pump 50 and supplies the heat to the utilization equipment 10. The utilization equipment 10 is an example of a heat source.

熱回収システム20は、熱源側熱交換器40と、複数のヒートポンプ50と、補助熱源60と、蓄熱タンク70と、貯留熱媒用温度センサ72と、循環熱媒用温度センサ38と、第一立ち上げ用バイパス配管BP1と、第二立ち上げ用バイパス配管BP2と、切替手段(バルブVH、第一立ち上げ用バルブV1、第二立ち上げ用バルブV2)と、排熱供給状況検出器110と、制御装置100(図2参照)とを備えている。 The heat recovery system 20 includes a heat source side heat exchanger 40, a plurality of heat pumps 50, an auxiliary heat source 60, a heat storage tank 70, a stored heat medium temperature sensor 72, a circulating heat medium temperature sensor 38, a first start-up bypass pipe BP1, a second start-up bypass pipe BP2, switching means (valve VH, first start-up valve V1, second start-up valve V2), an exhaust heat supply status detector 110, and a control device 100 (see FIG. 2).

(熱源側熱交換器)
熱源側熱交換器40は、利用設備10で発生した排熱を回収する排熱回収器とされている。また、熱源側熱交換器40は、排熱配管12を介して利用設備10と接続されている。この熱源側熱交換器40には、利用設備10で発生した排ガスや排温水等の排熱が、排熱配管12を介して供給される。
(Heat source side heat exchanger)
The heat source side heat exchanger 40 is an exhaust heat recovery device that recovers exhaust heat generated in the utilization equipment 10. The heat source side heat exchanger 40 is connected to the utilization equipment 10 via a heat exhaust pipe 12. Exhaust heat such as exhaust gas and exhaust hot water generated in the utilization equipment 10 is supplied to the heat source side heat exchanger 40 via the heat exhaust pipe 12.

また、熱源側熱交換器40は、循環配管30を介して後述する複数のヒートポンプ50と接続されている。循環配管30は、全体として環状に形成されている。また、循環配管30は、熱源側熱交換器40から複数のヒートポンプ50に熱媒を供給する送り管部30Sと、複数のヒートポンプから熱源側熱交換器40に熱媒を戻す戻り管部30Rとを有している。この循環配管30には、循環ポンプ32が設けられている。 The heat source side heat exchanger 40 is connected to a plurality of heat pumps 50 (described later) via a circulation pipe 30. The circulation pipe 30 is formed in an overall ring shape. The circulation pipe 30 has a feed pipe section 30S that supplies heat medium from the heat source side heat exchanger 40 to the plurality of heat pumps 50, and a return pipe section 30R that returns heat medium from the plurality of heat pumps to the heat source side heat exchanger 40. A circulation pump 32 is provided in this circulation pipe 30.

循環ポンプ32は、循環配管30における熱源側熱交換器40の下流側で、かつ、ヒートポンプ50の上流側に設けられている。この循環ポンプ32が作動することにより、循環配管30内を流れる熱媒が、熱源側熱交換器40とヒートポンプ50との間で循環される。なお、熱媒は、例えば、水や油等とされる。 The circulation pump 32 is provided downstream of the heat source heat exchanger 40 in the circulation piping 30 and upstream of the heat pump 50. When the circulation pump 32 is operated, the heat medium flowing in the circulation piping 30 is circulated between the heat source heat exchanger 40 and the heat pump 50. The heat medium is, for example, water or oil.

熱源側熱交換器40は、循環配管30の本管部30Aを迂回するバイパス管部30Bに設けられている。循環配管30の本管部30A、及びバイパス管部30Bには、一対のバルブ42が設けられている。 The heat source side heat exchanger 40 is provided in the bypass pipe section 30B that bypasses the main pipe section 30A of the circulation pipe 30. A pair of valves 42 are provided in the main pipe section 30A and the bypass pipe section 30B of the circulation pipe 30.

一対のバルブ42は、循環配管30の本管部30A、及びバイパス管部30Bをそれぞれ開閉可能に構成されている。この一対のバルブ42によって、本管部30Aを閉じるとともに、バイパス管部30Bを開けることにより、熱媒が熱源側熱交換器40を経由して循環配管30を循環する。 The pair of valves 42 are configured to be able to open and close the main pipe section 30A and the bypass pipe section 30B of the circulation pipe 30. By closing the main pipe section 30A and opening the bypass pipe section 30B with the pair of valves 42, the heat medium circulates through the circulation pipe 30 via the heat source side heat exchanger 40.

一方、一対のバルブ42によって、循環配管30の本管部30Aを開けるとともに、バイパス管部30Bを閉じることにより、熱媒が熱源側熱交換器40を経由せずに循環配管30を循環する。 On the other hand, by opening the main pipe section 30A of the circulation pipe 30 and closing the bypass pipe section 30B using a pair of valves 42, the heat medium circulates through the circulation pipe 30 without passing through the heat source side heat exchanger 40.

熱源側熱交換器40は、利用設備10から排熱配管12を介して供給された排熱と、循環配管30のバイパス管部30Bを流れる熱媒とを熱交換させることにより、当該熱媒を加熱する。なお、熱源側熱交換器40を通過した排熱は、例えば、排水や排気として処理される。 The heat source side heat exchanger 40 heats the heat medium by exchanging heat between the exhaust heat supplied from the utilization equipment 10 via the exhaust heat piping 12 and the heat medium flowing through the bypass pipe section 30B of the circulation piping 30. The exhaust heat that passes through the heat source side heat exchanger 40 is treated, for example, as wastewater or exhaust air.

(ヒートポンプ)
複数のヒートポンプ50は、熱源側熱交換器40から循環配管30を介して供給される熱媒から熱を汲み上げることにより、利用設備10、及び後述する加熱用熱交換器80に供給する温水(高温水)を生成する熱供給器とされる。
(heat pump)
The multiple heat pumps 50 are heat suppliers that pump heat from a heat medium supplied from the heat source side heat exchanger 40 through the circulation piping 30, thereby generating hot water (high-temperature water) to be supplied to the utilization equipment 10 and the heating heat exchanger 80 described later.

複数のヒートポンプ50は、循環配管30から並列に分岐した後、合流する複数の分岐管部30Cにそれぞれ設けられている。各分岐管部30Cにおけるヒートポンプ50の上流側には、バルブVHがそれぞれ設けられている。各バルブVHは、各分岐管部30Cを開閉可能に構成されている。 The heat pumps 50 are provided in a number of branch pipe sections 30C that branch in parallel from the circulation pipe 30 and then join together. A valve VH is provided upstream of the heat pump 50 in each branch pipe section 30C. Each valve VH is configured to be able to open and close each branch pipe section 30C.

各バルブVHによって分岐管部30Cを開けることにより、循環配管30からヒートポンプ50に熱媒が供給される。一方、各バルブVHによって分岐管部30Cを閉じることにより、循環配管30からヒートポンプ50への熱媒の供給が停止される。 By opening the branch pipe section 30C with each valve VH, the heat medium is supplied from the circulation pipe 30 to the heat pump 50. On the other hand, by closing the branch pipe section 30C with each valve VH, the supply of the heat medium from the circulation pipe 30 to the heat pump 50 is stopped.

各ヒートポンプ50は、図示しない低温側熱交換器(吸熱側熱交換器)と、圧縮機と、高温側熱交換器(放熱側熱交換器)と、膨張機と、これらの低温側熱交換器、圧縮機、高温側熱交換器、及び膨張機の間で熱媒を循環させる循環配管とを有している。なお、低温側熱交換器は、利用側熱交換器の一例である。 Each heat pump 50 has a low-temperature side heat exchanger (heat absorption side heat exchanger) (not shown), a compressor, a high-temperature side heat exchanger (heat release side heat exchanger), an expander, and circulation piping that circulates the heat medium between the low-temperature side heat exchanger, the compressor, the high-temperature side heat exchanger, and the expander. The low-temperature side heat exchanger is an example of a utilization side heat exchanger.

低温側熱交換器は、熱回収システム20の循環配管30(分岐管部30C)を流れる熱媒と、ヒートポンプ50の循環配管を流れる熱媒とを熱交換させることにより、当該熱媒を加熱する。圧縮機は、低温側熱交換器から供給された熱媒を圧縮し、当該熱媒の温度を上昇させる。 The low-temperature heat exchanger heats the heat medium by exchanging heat between the heat medium flowing through the circulation piping 30 (branch pipe section 30C) of the heat recovery system 20 and the heat medium flowing through the circulation piping of the heat pump 50. The compressor compresses the heat medium supplied from the low-temperature heat exchanger, increasing the temperature of the heat medium.

高温側熱交換器は、圧縮機から供給された熱媒と、後述する戻り配管54から供給された温水とを熱交換させることにより、当該温水を加熱する。膨張機は、高温側熱交換器から供給された熱媒を膨張させ、当該熱媒の温度を低下させる。低下した熱媒は、低温側熱交換器に供給され、当該低温側熱交換器において再加熱される。 The high-temperature side heat exchanger heats the hot water by exchanging heat between the heat medium supplied from the compressor and the hot water supplied from the return pipe 54 described below. The expander expands the heat medium supplied from the high-temperature side heat exchanger, lowering the temperature of the heat medium. The lowered temperature of the heat medium is supplied to the low-temperature side heat exchanger, where it is reheated.

各ヒートポンプ50において、上記サイクルを繰り返すことにより、高温側熱交換器にて温水(高温水)が生成される。この高温側熱交換器には、送り配管52を介して温水往ヘッダ22が接続されている。また、高温側熱交換器には、戻り配管54を介して温水還ヘッダ28が接続されている。 In each heat pump 50, the above cycle is repeated to generate hot water (high-temperature water) in the high-temperature heat exchanger. A hot-water supply header 22 is connected to this high-temperature heat exchanger via a feed pipe 52. A hot-water return header 28 is also connected to the high-temperature heat exchanger via a return pipe 54.

戻り配管54には、ポンプ56が設けられている。このポンプ56が作動することにより、温水還ヘッダ28からヒートポンプ50の高温側熱交換器に温水が供給される。また、高温側熱交換器で生成された温水が、送り配管52を介して温水往ヘッダ22に供給される。 A pump 56 is provided in the return pipe 54. When this pump 56 is operated, hot water is supplied from the hot water return header 28 to the high temperature side heat exchanger of the heat pump 50. In addition, hot water generated in the high temperature side heat exchanger is supplied to the hot water supply header 22 via the delivery pipe 52.

温水往ヘッダ22には、送り配管24を介して利用設備10が接続されている。送り配管24には、ポンプ25が設けられている。このポンプ25が作動することにより、温水往ヘッダ22から利用設備10に温水が供給され、利用設備10で利用される。この際、利用設備10で発生した排熱は、排熱配管12を介して、熱源側熱交換器40に供給される。 The hot water supply header 22 is connected to the utilization equipment 10 via a feed pipe 24. A pump 25 is provided on the feed pipe 24. When the pump 25 is operated, hot water is supplied from the hot water supply header 22 to the utilization equipment 10, and is used by the utilization equipment 10. At this time, the exhaust heat generated by the utilization equipment 10 is supplied to the heat source side heat exchanger 40 via the exhaust heat pipe 12.

利用設備10には、戻り配管26を介して温水還ヘッダ28が接続されている。利用設備10で利用された温水は、戻り配管26を介して温水還ヘッダ28に排出される。温水還ヘッダ28には、前述した戻り配管54を介して複数のヒートポンプ50がそれぞれ接続されている。 The hot water return header 28 is connected to the utilization equipment 10 via a return pipe 26. The hot water used in the utilization equipment 10 is discharged to the hot water return header 28 via the return pipe 26. The hot water return header 28 is connected to a plurality of heat pumps 50 via the return pipes 54 described above.

なお、ヒートポンプ50は、複数に限らず、少なくとも1つあれば良い。また、ヒートポンプ50は、温水を生成する温水ヒートポンプに限らず、例えば、蒸気を生成する蒸気ヒートポンプや、熱風を生成する熱風ヒートポンプ等のヒートポンプ(産業用ヒートポンプ)でも良い。 The number of heat pumps 50 is not limited to multiple, but at least one is sufficient. Furthermore, the heat pump 50 is not limited to a hot water heat pump that generates hot water, and may be, for example, a heat pump (industrial heat pump) such as a steam heat pump that generates steam or a hot air heat pump that generates hot air.

(補助熱源)
補助熱源60は、例えば、化石燃料等を燃焼させることにより発生する一次エネルギーを熱源とするボイラ等の加熱器とされる。この補助熱源60は、利用設備10、及び加熱用熱交換器80に供給するための温水を生成する。
(auxiliary heat source)
The auxiliary heat source 60 is, for example, a heater such as a boiler that uses primary energy generated by burning fossil fuels, etc. as a heat source. The auxiliary heat source 60 generates hot water to be supplied to the utilization facility 10 and the heating heat exchanger 80.

補助熱源60には、送り配管62を介して温水往ヘッダ22が接続されている。また、補助熱源60には、戻り配管64を介して温水還ヘッダ28が接続されている。戻り配管64には、ポンプ66が設けられている。このポンプ66が作動することにより、温水還ヘッダ28から補助熱源60に温水が供給されるとともに、補助熱源60で生成された温水が送り配管62を介して温水往ヘッダ22に供給される。 The auxiliary heat source 60 is connected to the hot water supply header 22 via a feed pipe 62. The auxiliary heat source 60 is also connected to the hot water return header 28 via a return pipe 64. A pump 66 is provided on the return pipe 64. When the pump 66 is operated, hot water is supplied from the hot water return header 28 to the auxiliary heat source 60, and hot water generated by the auxiliary heat source 60 is supplied to the hot water supply header 22 via the feed pipe 62.

なお、補助熱源60は、一次エネルギーを熱源とするボイラ等の加熱器に限らず、例えば、ヒートポンプ等でも良い。 The auxiliary heat source 60 is not limited to a heater such as a boiler that uses primary energy as a heat source, but may also be, for example, a heat pump.

(蓄熱タンク)
循環配管30における熱源側熱交換器40の下流側で、かつ、ヒートポンプ50の上流側には、蓄熱タンク70が設けられている。蓄熱タンク70は、熱源側熱交換器40からヒートポンプ50に供給される熱媒を、保温しながら貯留する保温タンクとされる。この蓄熱タンク70を介して熱源側熱交換器40からヒートポンプ50に熱媒を供給することにより、熱媒の温度変化量が緩和される。
(Heat storage tank)
A heat storage tank 70 is provided downstream of the heat source side heat exchanger 40 and upstream of the heat pump 50 in the circulation piping 30. The heat storage tank 70 is an insulation tank that stores the heat medium supplied from the heat source side heat exchanger 40 to the heat pump 50 while keeping it warm. By supplying the heat medium from the heat source side heat exchanger 40 to the heat pump 50 through this heat storage tank 70, the amount of temperature change of the heat medium is mitigated.

(貯留熱媒用温度センサ)
蓄熱タンク70には、貯留熱媒用温度センサ72が設けられている。貯留熱媒用温度センサ72は、蓄熱タンク70に貯留された熱媒の温度を検出し、後述する制御装置100に出力する。なお、貯留熱媒用温度センサ72は、第一温度検出部の一例である。
(Temperature sensor for stored heat medium)
The heat storage tank 70 is provided with a stored heat medium temperature sensor 72. The stored heat medium temperature sensor 72 detects the temperature of the heat medium stored in the heat storage tank 70 and outputs the temperature to a control device 100 described later. The stored heat medium temperature sensor 72 is an example of a first temperature detection unit.

(循環熱媒用温度センサ)
循環配管30における複数のヒートポンプ50の上流側で、かつ、蓄熱タンク70の下流側には、循環熱媒用温度センサ38が設けられている。循環熱媒用温度センサ38は、循環配管30を流れる熱媒の温度を検出し、検出した温度情報を後述する制御装置100に出力する。なお、循環熱媒用温度センサ38は、第二温度検出部の一例である。
(Circulating heat transfer medium temperature sensor)
A circulating heat medium temperature sensor 38 is provided upstream of the heat pumps 50 in the circulation piping 30 and downstream of the heat storage tank 70. The circulating heat medium temperature sensor 38 detects the temperature of the heat medium flowing through the circulation piping 30 and outputs the detected temperature information to the control device 100 described later. The circulating heat medium temperature sensor 38 is an example of a second temperature detection unit.

(第一立ち上げ用バイパス配管)
循環配管30には、複数のヒートポンプ50を迂回して、蓄熱タンク70の下流側の熱媒を、熱源側熱交換器40に供給する第一立ち上げ用バイパス配管BP1が設けられている。なお、第一立ち上げ用バイパス配管は、第一バイパス配管の一例である。
(First startup bypass piping)
The circulation piping 30 is provided with a first start-up bypass piping BP1 that bypasses the multiple heat pumps 50 and supplies the heat medium downstream of the heat storage tank 70 to the heat source side heat exchanger 40. The first start-up bypass piping is an example of the first bypass piping.

第一立ち上げ用バイパス配管BP1は、循環配管30における蓄熱タンク70の下流側で、かつ複数のヒートポンプ50の上流側から分岐し、循環配管30における複数のヒートポンプ50の下流側で、かつ、熱源側熱交換器40の上流側に接続されている。 The first startup bypass pipe BP1 branches off from the circulation pipe 30 downstream of the heat storage tank 70 and upstream of the multiple heat pumps 50, and is connected to the circulation pipe 30 downstream of the multiple heat pumps 50 and upstream of the heat source side heat exchanger 40.

より具体的には、第一立ち上げ用バイパス配管BP1の一端部は、循環配管30における蓄熱タンク70、及び循環熱媒用温度センサ38の下流側で、かつ、複数のヒートポンプ50の上流側に接続されている。また、第一立ち上げ用バイパス配管BP1の他端部は、循環配管30における複数のヒートポンプ50の下流側で、かつ、熱源側熱交換器40の上流側に接続されている。 More specifically, one end of the first start-up bypass piping BP1 is connected downstream of the heat storage tank 70 and the circulating heat medium temperature sensor 38 in the circulation piping 30 and upstream of the heat pumps 50. The other end of the first start-up bypass piping BP1 is connected downstream of the heat pumps 50 in the circulation piping 30 and upstream of the heat source side heat exchanger 40.

第一立ち上げ用バイパス配管BP1には、第一立ち上げ用バルブV1が設けられている。第一立ち上げ用バルブV1は、第一立ち上げ用バイパス配管BP1を開閉可能に構成されている。 The first start-up bypass pipe BP1 is provided with a first start-up valve V1. The first start-up valve V1 is configured to be able to open and close the first start-up bypass pipe BP1.

(第二立ち上げ用バイパス配管)
循環配管30には、第一立ち上げ用バイパス配管BP1よりも複数のヒートポンプ50側において、複数のヒートポンプ50を迂回して、蓄熱タンク70の下流側の熱媒を、熱源側熱交換器40に供給する第二立ち上げ用バイパス配管BP2が設けられている。なお、第二立ち上げ用バイパス配管は、第二バイパス配管の一例である。
(Second startup bypass piping)
The circulation piping 30 is provided with a second start-up bypass piping BP2 on the heat pump 50 side of the first start-up bypass piping BP1, which bypasses the heat pumps 50 and supplies the heat medium downstream of the heat storage tank 70 to the heat source side heat exchanger 40. The second start-up bypass piping is an example of the second bypass piping.

第二立ち上げ用バイパス配管BP2は、複数のヒートポンプ50を迂回するように、循環配管30を延長する延長配管とされている。より具体的には、第二立ち上げ用バイパス配管BP2は、複数のヒートポンプ50に熱媒を送る循環配管30の送り管部30Sの端部と、複数のヒートポンプ50から排出された熱媒を熱源側熱交換器40に戻す戻り管部30Rの端部とを接続している。 The second startup bypass piping BP2 is an extension piping that extends the circulation piping 30 so as to bypass the multiple heat pumps 50. More specifically, the second startup bypass piping BP2 connects an end of the feed pipe section 30S of the circulation piping 30 that sends the heat medium to the multiple heat pumps 50, and an end of the return pipe section 30R that returns the heat medium discharged from the multiple heat pumps 50 to the heat source side heat exchanger 40.

第二立ち上げ用バイパス配管BP2には、第二立ち上げ用バルブV2が設けられている。第二立ち上げ用バルブV2は、第二立ち上げ用バイパス配管BP2を開閉可能に構成されている。 The second start-up bypass pipe BP2 is provided with a second start-up valve V2. The second start-up valve V2 is configured to be able to open and close the second start-up bypass pipe BP2.

(切替手段)
切替手段は、循環配管30の複数の分岐管部30C、第一立ち上げ用バイパス配管BP1、及び第二立ち上げ用バイパス配管BP2を開閉し、熱媒が流れる流路を切り替えることにより、熱回収システム130の動作モードを、立ち上げモード又は稼働モードに切り替える。この切替手段は、前述した各ヒートポンプ50用のバルブVHと、第一立ち上げ用バルブV1と、第二立ち上げ用バルブV2とを有している。
(Switching Means)
The switching means switches the operation mode of the heat recovery system 130 between the startup mode and the operating mode by opening and closing the branch pipes 30C of the circulation pipe 30, the first startup bypass pipe BP1, and the second startup bypass pipe BP2 to switch the flow path through which the heat medium flows. This switching means has the valves VH for each heat pump 50 described above, the first startup valve V1, and the second startup valve V2.

(排熱供給状況検出器)
排熱供給状況検出器110は、利用設備10から熱源側熱交換器40への排熱供給の有無を検出し、検出した排熱供給情報を制御装置100に出力する。この排熱供給状況検出器110は、例えば、利用設備10から熱源側熱交換器40に排熱を送る排水ポンプや排気ファンの作動状況を検出することにより、排熱供給情報を検出する。
(Exhaust heat supply status detector)
The exhaust heat supply status detector 110 detects whether or not exhaust heat is being supplied from the utilization equipment 10 to the heat source side heat exchanger 40, and outputs the detected exhaust heat supply information to the control device 100. The exhaust heat supply status detector 110 detects the exhaust heat supply information, for example, by detecting the operating status of a drainage pump or an exhaust fan that sends exhaust heat from the utilization equipment 10 to the heat source side heat exchanger 40.

(制御装置)
図2に示されるように、制御装置100は、熱回収システム130(図1参照)の全体の動作を制御する。この制御装置100は、例えば、PLC(Programmable Logic Controller)によって構成される。
(Control device)
2, the control device 100 controls the overall operation of the heat recovery system 130 (see FIG. 1). The control device 100 is configured, for example, by a programmable logic controller (PLC).

制御装置100は、CPU(Central Processing Unit)102と、一時記憶領域としてのメモリ104と、不揮発性の記憶部106とを備えている。また、制御装置100は、入出力装置108を備えている。これらのCPU102、メモリ104、記憶部106、及び入出力装置108は、バス109介して互いに接続されている。なお、CPU102は、制御部の一例である。 The control device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 102, a memory 104 as a temporary storage area, and a non-volatile storage unit 106. The control device 100 also includes an input/output device 108. The CPU 102, memory 104, storage unit 106, and input/output device 108 are connected to each other via a bus 109. The CPU 102 is an example of a control unit.

記憶部106は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等によって実現される。記録媒体としての記憶部106には、熱回収システム130の動作を制御する立ち上げ制御プログラムが予め記憶されている。
The storage unit 106 is realized by, for example, a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), a flash memory, etc. A startup control program that controls the operation of the heat recovery system 130 is stored in advance in the storage unit 106 as a recording medium.

CPU102は、記憶部106から立ち上げ制御プログラムを読み出してメモリ104に展開し、立ち上げ制御プログラムが有する各ステップを順次実行する。また、記憶部106には、熱媒の基準値Tが予め記憶されている。 The CPU 102 reads the start-up control program from the storage unit 106, loads it into the memory 104, and executes each step of the start-up control program in sequence. The storage unit 106 also stores a reference value T for the heat medium in advance.

なお、熱媒温度制御プログラムを実行するCPU102は、ハードウェアである。また、熱媒温度制御プログラムによって実現される機能は、例えば半導体集積回路、より詳しくはASIC(Application Specific Integrated Circuit)等で実現することも可能である。 The CPU 102 that executes the heat medium temperature control program is hardware. The functions realized by the heat medium temperature control program can also be realized by, for example, a semiconductor integrated circuit, more specifically, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc.

制御装置100には、ポンプ25、循環ポンプ32、循環熱媒用温度センサ38、熱源側熱交換器40用の一対のバルブ42、ヒートポンプ50、各ヒートポンプ50用のバルブVH、ポンプ56,66、及び補助熱源60が電気的に接続されている。さらに、制御装置100には、第一立ち上げ用バルブV1、第二立ち上げ用バルブV2、貯留熱媒用温度センサ72、及び排熱供給状況検出器110が電気的に接続されている。 The control device 100 is electrically connected to the pump 25, the circulation pump 32, the circulating heat medium temperature sensor 38, a pair of valves 42 for the heat source side heat exchanger 40, the heat pump 50, the valves VH for each heat pump 50, the pumps 56, 66, and the auxiliary heat source 60. In addition, the control device 100 is electrically connected to the first start-up valve V1, the second start-up valve V2, the stored heat medium temperature sensor 72, and the exhaust heat supply status detector 110.

(熱回収システムの制御方法)
次に、制御装置100の動作を説明しつつ、熱回収システム130の制御方法の一例について説明する。
(Control method of heat recovery system)
Next, an example of a method for controlling the heat recovery system 130 will be described while explaining the operation of the control device 100.

熱回収システム130の立ち上げ時には、熱媒の温度が低いため、利用設備10に所定の熱量を供給することが難しい。そのため、熱回収システム130の立ち上げ時には、熱媒の温度を所定温度に速やかに上昇させる必要がある。しかしながら、蓄熱タンク70内の熱媒の温度を所定温度に上昇させるためには、時間を要する。 When the heat recovery system 130 is started up, the temperature of the heat medium is low, making it difficult to supply the specified amount of heat to the utilization facility 10. Therefore, when the heat recovery system 130 is started up, it is necessary to quickly raise the temperature of the heat medium to the specified temperature. However, it takes time to raise the temperature of the heat medium in the heat storage tank 70 to the specified temperature.

この対策として本実施形態の熱回収システム130は、立ち上げモードと、稼働モードとを有している。そして、制御装置100のCPU102は、貯留熱媒用温度センサ72、及び循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度t,tに基づいて、切替手段(バルブVH、第一立ち上げ用バルブV1、第二立ち上げ用バルブV2)を制御し、熱回収システム130の動作モードを切り替える。 To cope with this, the heat recovery system 130 of this embodiment has a start-up mode and an operation mode. The CPU 102 of the control device 100 controls the switching means (valve VH, first start-up valve V1, second start-up valve V2) based on the temperatures t1 and t2 of the heat medium detected by the stored heat medium temperature sensor 72 and the circulating heat medium temperature sensor 38, to switch the operation mode of the heat recovery system 130.

具体的には、熱回収システム130の立ち上げ時に、制御装置100において、図3に示される立ち上げ制御処理が実行される。なお、立ち上げ制御処理は、立ち上げ制御方法の一例である。また、熱回収システム130の停止時は、第一立ち上げ用バルブV1、第二立ち上げ用バルブV2、及び各ヒートポンプ50用のバルブVHが閉じられている。また、循環ポンプ32が停止している。 Specifically, when the heat recovery system 130 is started up, the control device 100 executes the start-up control process shown in FIG. 3. The start-up control process is an example of a start-up control method. When the heat recovery system 130 is stopped, the first start-up valve V1, the second start-up valve V2, and the valves VH for each heat pump 50 are closed. The circulation pump 32 is stopped.

この状態から、CPU102は、先ず、ステップS10において、排熱供給状況検出器110で検出された排熱の供給状況に基づき、利用設備10から熱源側熱交換器40への排熱の供給の有無を判定する。そして、利用設備10から熱源側熱交換器40に排熱が供給されていないと判定した場合、CPU102は、所定時間の経過後、ステップS10を再び実行する。 From this state, the CPU 102 first determines in step S10 whether or not exhaust heat is being supplied from the utilization equipment 10 to the heat source side heat exchanger 40 based on the exhaust heat supply status detected by the exhaust heat supply status detector 110. Then, if it is determined that exhaust heat is not being supplied from the utilization equipment 10 to the heat source side heat exchanger 40, the CPU 102 executes step S10 again after a predetermined time has elapsed.

一方、利用設備10から熱源側熱交換器40に排熱が供給されていると判定した場合、CPU102は、ステップS12に移行する。 On the other hand, if it is determined that exhaust heat is being supplied from the utilization equipment 10 to the heat source side heat exchanger 40, the CPU 102 proceeds to step S12.

ステップS12において、CPU102は、貯留熱媒用温度センサ72で検出された蓄熱タンク70内の熱媒の温度tと基準値Tとを比較する。そして、温度tが基準値T以上の場合(t≧T)、CPU102は、切替手段を制御し、熱回収システム130を稼働モードで作動させる。 In step S12, the CPU 102 compares the temperature t1 of the heat medium in the heat storage tank 70 detected by the stored heat medium temperature sensor 72 with a reference value T. Then, when the temperature t1 is equal to or higher than the reference value T ( t1 ≧T), the CPU 102 controls the switching means to operate the heat recovery system 130 in the operation mode.

すなわち、ステップS14において、CPU102は、各ヒートポンプ50用のバルブVHを作動し、循環配管30の各分岐管部30Cを開ける。次に、ステップS16において、CPU102は、循環ポンプ32を作動させる。次に、ステップS30において、CPU102は、ヒートポンプ50を作動させる。 That is, in step S14, the CPU 102 operates the valve VH for each heat pump 50 and opens each branch pipe section 30C of the circulation pipe 30. Next, in step S16, the CPU 102 operates the circulation pump 32. Next, in step S30, the CPU 102 operates the heat pump 50.

これにより、図1に矢印aで示されるように、循環配管30を介して、熱源側熱交換器40、蓄熱タンク70、及び複数のヒートポンプ50の間で熱媒が循環される。この結果、各ヒートポンプ50から、送り配管52、温水往ヘッダ22、及び送り配管24を介して利用設備10に温水が供給される。 As a result, as shown by arrow a in FIG. 1, the heat medium is circulated through the circulation piping 30 between the heat source side heat exchanger 40, the heat storage tank 70, and the multiple heat pumps 50. As a result, hot water is supplied from each heat pump 50 to the utilization equipment 10 through the feed piping 52, the hot water feed header 22, and the feed piping 24.

一方、ステップS12において、温度tが基準値T未満の場合(t<T)、CPU102は、切替手段を制御し、熱回収システム130を立ち上げモードで作動させる。つまり、CPU102は、ステップS18において、第一立ち上げ用バルブV1を作動し、第一立ち上げ用バイパス配管BP1を開ける。次に、ステップS20において、CPU102は、循環ポンプ32を作動させる。 On the other hand, in step S12, when the temperature t1 is less than the reference value T ( t1 < T), the CPU 102 controls the switching means to operate the heat recovery system 130 in the start-up mode. That is, in step S18, the CPU 102 operates the first start-up valve V1 and opens the first start-up bypass pipe BP1. Next, in step S20, the CPU 102 operates the circulation pump 32.

これにより、図1に矢印f1で示されるように、循環配管30における蓄熱タンク70の下流側の熱媒が、第一立ち上げ用バイパス配管BP1を介して熱源側熱交換器40に供給される。つまり、複数のヒートポンプ50を迂回して、熱源側熱交換器40と蓄熱タンク70との間で熱媒が循環される。これにより、蓄熱タンク70内の熱媒の温度が早期に上昇する。 As a result, as shown by the arrow f1 in FIG. 1, the heat medium downstream of the heat storage tank 70 in the circulation piping 30 is supplied to the heat source side heat exchanger 40 via the first startup bypass piping BP1. In other words, the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger 40 and the heat storage tank 70, bypassing the multiple heat pumps 50. This allows the temperature of the heat medium in the heat storage tank 70 to rise quickly.

次に、CPU102は、ステップS22において、所定時間、待機する。この所定時間は、例えば、熱媒の流速等に基づいて、蓄熱タンク70内に予め貯留された熱媒を、熱源側熱交換器40で加熱された熱媒で置換可能な時間に設定される。 Next, in step S22, the CPU 102 waits for a predetermined time. This predetermined time is set, for example, based on the flow rate of the heat medium, to a time during which the heat medium stored in advance in the heat storage tank 70 can be replaced with the heat medium heated in the heat source side heat exchanger 40.

次に、ステップS24において、CPU102は、第一立ち上げ用バルブV1、及び第二立ち上げ用バルブV2を作動し、第一立ち上げ用バイパス配管BP1を閉じるとともに、第二立ち上げ用バイパス配管BP2を開ける。 Next, in step S24, the CPU 102 activates the first start-up valve V1 and the second start-up valve V2, closes the first start-up bypass pipe BP1, and opens the second start-up bypass pipe BP2.

これにより、図1に矢印f2で示されるように、第一立ち上げ用バイパス配管BP1よりも複数のヒートポンプ50側において、循環配管30の送り管部30S及び戻り管部30R内に滞留した熱媒が流動し、熱源側熱交換器40に供給される。 As a result, as shown by the arrow f2 in FIG. 1, the heat medium that has accumulated in the feed pipe section 30S and the return pipe section 30R of the circulation pipe 30 on the side of the multiple heat pumps 50 from the first start-up bypass pipe BP1 flows and is supplied to the heat source side heat exchanger 40.

次に、ステップS26において、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された循環配管30内の熱媒の温度tと基準値Tとを比較する。そして、温度tが基準値T未満の場合(t<T)、CPU102は、ステップS26を再び実行する。 Next, in step S26, the CPU 102 compares the temperature t2 of the heat medium in the circulation piping 30 detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 with a reference value T. Then, if the temperature t2 is less than the reference value T ( t2 < T), the CPU 102 executes step S26 again.

一方、ステップS26において、温度tが基準値T以上の場合(t≧T)、CPU102は、切替手段を制御し、熱回収システム130の動作モードを立ち上げモードから稼働モードに切り替える。 On the other hand, in step S26, if the temperature t2 is equal to or higher than the reference value T ( t2 ≥ T), the CPU 102 controls the switching means to switch the operation mode of the heat recovery system 130 from the start-up mode to the operating mode.

すなわち、ステップS28において、CPU102は、第二立ち上げ用バルブV2を作動し、第二立ち上げ用バイパス配管BP2を閉じる。また、CPU102は、各ヒートポンプ50用のバルブVHを作動し、循環配管30の各分岐管部30Cを開ける。 That is, in step S28, the CPU 102 activates the second start-up valve V2 and closes the second start-up bypass pipe BP2. The CPU 102 also activates the valves VH for each heat pump 50 and opens each branch pipe section 30C of the circulation pipe 30.

これにより、循環配管30を介して、熱源側熱交換器40、蓄熱タンク70、及び複数のヒートポンプ50の間で熱媒が循環される。この結果、各ヒートポンプ50から、送り配管52、温水往ヘッダ22、及び送り配管24を介して利用設備10に温水が供給される。 As a result, the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger 40, the heat storage tank 70, and the multiple heat pumps 50 via the circulation piping 30. As a result, hot water is supplied from each heat pump 50 to the utilization equipment 10 via the feed piping 52, the hot water feed header 22, and the feed piping 24.

(作用及び効果)
次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。
(Action and Effects)
Next, the operation and effects of the first embodiment will be described.

前述したように、切替手段(バルブVH、第一立ち上げ用バルブV1、第二立ち上げ用バルブV2)は、熱回収システム130の動作モードを、稼働モード、及び立ち上げモードに切り替え可能とされる。稼働モードでは、熱源側熱交換器40、蓄熱タンク70、及び複数のヒートポンプ50の間で熱媒が循環される。これにより、熱源側熱交換器40で回収された熱を、複数のヒートポンプ50の熱源として利用することができる。 As described above, the switching means (valve VH, first start-up valve V1, second start-up valve V2) can switch the operation mode of the heat recovery system 130 between the operating mode and the start-up mode. In the operating mode, the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger 40, the heat storage tank 70, and the multiple heat pumps 50. This allows the heat recovered by the heat source side heat exchanger 40 to be used as a heat source for the multiple heat pumps 50.

一方、例えば、熱回収システム130の立ち上げ時のように、熱媒の温度が低い場合、切替手段は、熱回収システム130の動作モードを立ち上げモードにする。立ち上げモードでは、複数のヒートポンプ50を迂回して、熱源側熱交換器40と蓄熱タンク70との間で熱媒が循環される。これにより、熱媒が複数のヒートポンプ50を迂回する分、蓄熱タンク70内の熱媒の温度を所定温度に早期に上昇させることができる。また、熱源側熱交換器40と蓄熱タンク70との間で熱媒を循環させる循環配管30内の熱媒の温度も、所定温度に早期に上昇させることができる。 On the other hand, when the temperature of the heat medium is low, for example, when the heat recovery system 130 is started up, the switching means sets the operation mode of the heat recovery system 130 to the start-up mode. In the start-up mode, the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger 40 and the heat storage tank 70, bypassing the multiple heat pumps 50. As a result, the temperature of the heat medium in the heat storage tank 70 can be raised to a predetermined temperature more quickly because the heat medium bypasses the multiple heat pumps 50. In addition, the temperature of the heat medium in the circulation piping 30 that circulates the heat medium between the heat source side heat exchanger 40 and the heat storage tank 70 can also be raised to a predetermined temperature more quickly.

また、循環配管30には、第一立ち上げ用バイパス配管BP1、及び第二立ち上げ用バイパス配管BP2が設けられている。循環配管30は、熱源側熱交換器40、蓄熱タンク70、及び複数のヒートポンプ50の間で熱媒を循環させる。 The circulation piping 30 is also provided with a first start-up bypass piping BP1 and a second start-up bypass piping BP2. The circulation piping 30 circulates the heat medium between the heat source side heat exchanger 40, the heat storage tank 70, and the multiple heat pumps 50.

第一立ち上げ用バイパス配管BP1は、複数のヒートポンプ50を迂回して、循環配管30における蓄熱タンク70の下流側と複数のヒートポンプ50の下流側とを接続する。また、第二立ち上げ用バイパス配管BP2は、第一立ち上げ用バイパス配管BP1よりも複数のヒートポンプ50側において、複数のヒートポンプ50を迂回して、循環配管30における蓄熱タンク70の下流側と複数のヒートポンプ50の下流側とを接続する。 The first start-up bypass piping BP1 bypasses the multiple heat pumps 50 and connects the downstream side of the heat storage tank 70 in the circulation piping 30 to the downstream side of the multiple heat pumps 50. The second start-up bypass piping BP2 bypasses the multiple heat pumps 50 and connects the downstream side of the heat storage tank 70 in the circulation piping 30 to the downstream side of the multiple heat pumps 50 on the multiple heat pumps 50 side of the first start-up bypass piping BP1.

ここで、切替手段は、立ち上げモードにおいて、第一立ち上げ用バイパス配管BP1によって複数のヒートポンプ50を迂回させた後、第二立ち上げ用バイパス配管BP2によって複数のヒートポンプ50を迂回させる。 Here, in the start-up mode, the switching means bypasses the multiple heat pumps 50 through the first start-up bypass piping BP1, and then bypasses the multiple heat pumps 50 through the second start-up bypass piping BP2.

このように第一立ち上げ用バイパス配管BP1、及び第二立ち上げ用バイパス配管BP2によって、熱媒の循環経路を段階的に長くすることにより、熱媒の温度を効率的に上昇させることができる。 In this way, the first start-up bypass pipe BP1 and the second start-up bypass pipe BP2 can be used to gradually lengthen the circulation path of the heat transfer medium, thereby efficiently increasing the temperature of the heat transfer medium.

また、貯留熱媒用温度センサ72は、蓄熱タンク70内の熱媒の温度を検出する。また、循環熱媒用温度センサ38は、蓄熱タンク70から複数のヒートポンプ50に供給される熱媒の温度を検出する。そして、CPU102は、貯留熱媒用温度センサ72及び循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度t,tに基づいて、切替手段を制御する。 Furthermore, the stored heat medium temperature sensor 72 detects the temperature of the heat medium in the heat storage tank 70. Furthermore, the circulating heat medium temperature sensor 38 detects the temperature of the heat medium supplied from the heat storage tank 70 to the multiple heat pumps 50. Then, the CPU 102 controls the switching means based on the temperatures t1 , t2 of the heat medium detected by the stored heat medium temperature sensor 72 and the circulating heat medium temperature sensor 38.

具体的には、CPU102は、貯留熱媒用温度センサ72で検出された熱媒の温度tが基準値T未満の場合に、切替手段を制御し、熱回収システム130の動作モードを立ち上げモードにする。これにより、蓄熱タンク70内の熱媒の温度が上昇する。 Specifically, when the temperature t1 of the heat medium detected by the stored heat medium temperature sensor 72 is less than the reference value T, the CPU 102 controls the switching means to set the operation mode of the heat recovery system 130 to the start-up mode. This causes the temperature of the heat medium in the heat storage tank 70 to rise.

また、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度tが基準値T以上の場合に、切替手段を制御し、熱回収システム130の動作モードを、立ち上げモードから稼働モードに切り替える。これにより、温度が基準値T以上の熱媒を、複数のヒートポンプ50に供給することができる。 Furthermore, when the temperature t2 of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 is equal to or higher than the reference value T, the CPU 102 controls the switching means to switch the operation mode of the heat recovery system 130 from the start-up mode to the operating mode. This makes it possible to supply the heat medium having a temperature equal to or higher than the reference value T to the multiple heat pumps 50.

このように制御装置100のCPU102によって切替手段を制御することにより、熱回収システム130の立ち上げ時に、蓄熱タンク70内の熱媒の温度を効率的に上昇させることができる。 In this way, by controlling the switching means with the CPU 102 of the control device 100, the temperature of the heat medium in the heat storage tank 70 can be efficiently increased when the heat recovery system 130 is started up.

(第一実施形態の変形例)
次に、第一実施形態の変形例について説明する。
(Modification of the first embodiment)
Next, a modification of the first embodiment will be described.

上記第一実施形態では、立ち上げモードにおいて、循環配管30を流れる熱媒を熱源側熱交換器40によって加熱される。しかし、例えば、立ち上げモードにおいて、循環配管30を流れる熱媒を、熱源側熱交換器40、及び後述する加熱用熱交換器80(図4参照)及び少なくとも一方によって加熱しても良い。 In the first embodiment described above, in the start-up mode, the heat medium flowing through the circulation pipe 30 is heated by the heat source side heat exchanger 40. However, for example, in the start-up mode, the heat medium flowing through the circulation pipe 30 may be heated by at least one of the heat source side heat exchanger 40 and the heating heat exchanger 80 (see FIG. 4) described later.

この場合、例えば、図3に示されるフローチャートのステップS18において、CPU102は、加熱用熱交換器80用の一対のバルブ82を作動し、循環配管30の本管部30Aを閉じるとともに、加熱用バイパス管部30Dを開ける。 In this case, for example, in step S18 of the flowchart shown in FIG. 3, the CPU 102 operates a pair of valves 82 for the heating heat exchanger 80, closes the main pipe section 30A of the circulation piping 30, and opens the heating bypass pipe section 30D.

また、ステップS18において、CPU102は、ポンプ88を作動し、矢印b(図1参照)で示されるように、温水往ヘッダ22から送り配管84を介して加熱用熱交換器80に温水を供給する。これにより、加熱用熱交換器80において、温水と熱媒とが熱交換され、熱媒が加熱される。この結果、蓄熱タンク70内に熱媒の温度を早期に上昇させることができる。 In step S18, the CPU 102 also operates the pump 88 to supply hot water from the hot water supply header 22 to the heating heat exchanger 80 via the feed pipe 84, as shown by arrow b (see FIG. 1). This causes heat exchange between the hot water and the heat medium in the heating heat exchanger 80, heating the heat medium. As a result, the temperature of the heat medium in the heat storage tank 70 can be raised quickly.

なお、立ち上げモードでは、ヒートポンプ50が作動していないため、加熱用熱交換器80の熱源は、補助熱源60となる。 In the start-up mode, the heat pump 50 is not operating, so the heat source for the heating heat exchanger 80 is the auxiliary heat source 60.

また、上記第一実施形態では、CPU102が、循環熱媒用温度センサ38、及び貯留熱媒用温度センサ72で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御した。しかし、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38、及び貯留熱媒用温度センサ72の各々で検出された熱媒の温度に基づいて基準値に対する熱媒の単位時間(例えば1分)当たりの温度変化量をそれぞれ算出し、これらの温度変化量に基づいて、切替手段を制御しても良い。また、CPU102は、例えば、循環熱媒用温度センサ38、及び貯留熱媒用温度センサ72の少なくとも一方で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御しても良い。 In the first embodiment, the CPU 102 controlled the switching means based on the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 and the stored heat medium temperature sensor 72. However, the CPU 102 may calculate the temperature change per unit time (e.g., 1 minute) of the heat medium relative to a reference value based on the temperatures of the heat medium detected by each of the circulating heat medium temperature sensor 38 and the stored heat medium temperature sensor 72, and control the switching means based on these temperature change amounts. The CPU 102 may also control the switching means based on the temperature of the heat medium detected by at least one of the circulating heat medium temperature sensor 38 and the stored heat medium temperature sensor 72, for example.

また、上記第一実施形態における切替手段は、バルブVHと、第一立ち上げ用バルブV1と、第二立ち上げ用バルブV2を含んで構成されている。しかし、切替手段の構成は、適宜変更である。例えば、バルブVHに替えて、三方弁を用いても良い。これと同様に、第一立ち上げ用バルブV1、及び第二立ち上げ用バルブV2に替えて三方弁を用いても良い。 The switching means in the first embodiment is configured to include the valve VH, the first start-up valve V1, and the second start-up valve V2. However, the configuration of the switching means may be modified as appropriate. For example, a three-way valve may be used instead of the valve VH. Similarly, a three-way valve may be used instead of the first start-up valve V1 and the second start-up valve V2.

また、上記第一実施形態では、循環配管30に、第一立ち上げ用バイパス配管BP1、及び第二立ち上げ用バイパス配管BP2が接続されている。しかし、第二立ち上げ用バイパス配管BP2は、適宜省略可能である。 In the first embodiment, the first start-up bypass pipe BP1 and the second start-up bypass pipe BP2 are connected to the circulation pipe 30. However, the second start-up bypass pipe BP2 can be omitted as appropriate.

(第二実施形態)
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the same reference numerals will be used to designate the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図4には、第二実施形態に係る熱回収システム20が示されている。熱回収システム20は、加熱用熱交換器80と、降温用バイパス配管34と、切替手段(一対のバルブ82、三方弁36)と、制御装置100とを備えている。 Figure 4 shows a heat recovery system 20 according to the second embodiment. The heat recovery system 20 includes a heating heat exchanger 80, a temperature-reducing bypass pipe 34, a switching means (a pair of valves 82 and a three-way valve 36), and a control device 100.

(加熱用熱交換器)
循環配管30における蓄熱タンク70の下流側で、かつ、ヒートポンプ50の上流側には、加熱用熱交換器80が設けられている。加熱用熱交換器80は、循環配管30を流れる熱媒を加熱する加熱器とされる。なお、加熱用熱交換器80は、加熱器の一例である。また、加熱用熱交換器80は、循環ポンプ32、及び循環熱媒用温度センサ38の上流側に設けられている。
(heat exchanger for heating)
A heating heat exchanger 80 is provided downstream of the heat storage tank 70 in the circulation piping 30 and upstream of the heat pump 50. The heating heat exchanger 80 is a heater that heats the heat medium flowing through the circulation piping 30. The heating heat exchanger 80 is an example of a heater. The heating heat exchanger 80 is provided upstream of the circulation pump 32 and the circulating heat medium temperature sensor 38.

加熱用熱交換器80は、循環配管30の本管部30Aを迂回する加熱用バイパス管部30Dに設けられている。循環配管30の本管部30A、及び加熱用バイパス管部30Dには、一対のバルブ82が設けられている。 The heating heat exchanger 80 is provided in the heating bypass pipe section 30D, which bypasses the main pipe section 30A of the circulation pipe 30. A pair of valves 82 are provided in the main pipe section 30A of the circulation pipe 30 and the heating bypass pipe section 30D.

一対のバルブ82は、循環配管30の本管部30A、及び加熱用バイパス管部30Dをそれぞれ開閉可能に構成されている。この一対のバルブ82によって、加熱用バイパス管部30Dを開けるとともに、循環配管30の本管部30Aを閉じることにより、熱媒が加熱用熱交換器80を経由して循環配管30を循環する。 The pair of valves 82 are configured to open and close the main pipe section 30A of the circulation pipe 30 and the heating bypass pipe section 30D, respectively. By opening the heating bypass pipe section 30D and closing the main pipe section 30A of the circulation pipe 30 with the pair of valves 82, the heat medium circulates through the circulation pipe 30 via the heating heat exchanger 80.

一方、一対のバルブ82によって、加熱用バイパス管部30Dを閉じるとともに、循環配管30の本管部30Aを開けることにより、熱媒が加熱用熱交換器80を経由せずに循環配管30を循環する。 On the other hand, by closing the heating bypass pipe section 30D and opening the main pipe section 30A of the circulation pipe 30 using a pair of valves 82, the heat medium circulates through the circulation pipe 30 without passing through the heating heat exchanger 80.

加熱用熱交換器80には、送り配管84を介して温水往ヘッダ22が接続されている。また、加熱用熱交換器80には、戻り配管86を介して温水還ヘッダ28が接続されている。送り配管84には、ポンプ88が設けられている。このポンプ88が作動することにより、温水往ヘッダ22から加熱用熱交換器80に温水が供給されるとともに、加熱用熱交換器80から戻り配管86を介して温水還ヘッダ28に温水が排出される。 The hot water supply header 22 is connected to the heating heat exchanger 80 via a feed pipe 84. The hot water return header 28 is also connected to the heating heat exchanger 80 via a return pipe 86. A pump 88 is provided on the feed pipe 84. When the pump 88 is operated, hot water is supplied from the hot water supply header 22 to the heating heat exchanger 80, and hot water is discharged from the heating heat exchanger 80 to the hot water return header 28 via the return pipe 86.

加熱用熱交換器80は、温水往ヘッダ22から送り配管84を介して供給された温水と、加熱用バイパス管部30Dを流れる熱媒とを熱交換させることにより、当該熱媒を加熱する。つまり、加熱用熱交換器80は、ヒートポンプ50及び補助熱源60の少なくとも一方を熱源として、循環配管30を流れる熱媒を加熱する。 The heating heat exchanger 80 heats the heat medium by exchanging heat between the hot water supplied from the hot water supply header 22 through the feed pipe 84 and the heat medium flowing through the heating bypass pipe section 30D. In other words, the heating heat exchanger 80 heats the heat medium flowing through the circulation pipe 30 using at least one of the heat pump 50 and the auxiliary heat source 60 as a heat source.

また、送り配管84には、流量調整弁89が設けられている。この流量調整弁89によって送り配管84の開度を増減することにより、送り配管84から加熱用熱交換器80に供給される温水の流量が調整される。 The feed pipe 84 is also provided with a flow rate control valve 89. By increasing or decreasing the opening of the feed pipe 84 with this flow rate control valve 89, the flow rate of the hot water supplied from the feed pipe 84 to the heating heat exchanger 80 is adjusted.

(降温用バイパス配管)
循環配管30には、熱源側熱交換器40、及び蓄熱タンク70を迂回して、ヒートポンプ50の下流側の熱媒をヒートポンプ50に供給する降温用バイパス配管34が設けられている。降温用バイパス配管34は、循環配管30における複数のヒートポンプ50の下流側で、かつ熱源側熱交換器40の上流側に設けられた三方弁36から分岐し、循環配管30における複数のヒートポンプ50の上流側で、かつ、蓄熱タンク70の下流側に接続されている。
(Bypass piping for cooling)
The circulation piping 30 is provided with a temperature-reducing bypass piping 34 that bypasses the heat source-side heat exchanger 40 and the heat storage tank 70 and supplies the heat medium downstream of the heat pump 50 to the heat pump 50. The temperature-reducing bypass piping 34 branches off from a three-way valve 36 provided in the circulation piping 30 downstream of the heat pumps 50 and upstream of the heat source-side heat exchanger 40, and is connected to the circulation piping 30 upstream of the heat pumps 50 and downstream of the heat storage tank 70.

より具体的には、降温用バイパス配管34の一端部は、循環配管30における複数のヒートポンプ50の下流側で、かつ、熱源側熱交換器40の上流側に設けられた三方弁36に接続されている。また、降温用バイパス配管34の他端部は、循環配管30における複数のヒートポンプ50、循環ポンプ32、循環熱媒用温度センサ38、及び加熱用熱交換器80の上流側で、かつ、蓄熱タンク70の下流側に接続されている。 More specifically, one end of the temperature-reducing bypass piping 34 is connected to a three-way valve 36 provided downstream of the heat pumps 50 in the circulation piping 30 and upstream of the heat source heat exchanger 40. The other end of the temperature-reducing bypass piping 34 is connected upstream of the heat pumps 50, the circulation pump 32, the circulating heat medium temperature sensor 38, and the heating heat exchanger 80 in the circulation piping 30 and downstream of the heat storage tank 70.

この降温用バイパス配管34、及び循環配管30によって、熱源側熱交換器40、及び蓄熱タンク70を迂回して、複数のヒートポンプ50に熱媒を循環させる降温用循環流路が形成されている。なお、循環ポンプ32、及び循環熱媒用温度センサ38は、降温用循環流路に設けられている。また、降温用バイパス配管34は、第一立ち上げ用バイパス配管BP1、及び第二立ち上げ用バイパス配管BP2よりも熱源側熱交換器40側において、循環配管30に接続されている。 The temperature-reducing bypass pipe 34 and the circulation pipe 30 form a temperature-reducing circulation flow path that circulates the heat medium to the multiple heat pumps 50, bypassing the heat source side heat exchanger 40 and the heat storage tank 70. The circulation pump 32 and the circulating heat medium temperature sensor 38 are provided in the temperature-reducing circulation flow path. The temperature-reducing bypass pipe 34 is connected to the circulation pipe 30 on the heat source side heat exchanger 40 side relative to the first start-up bypass pipe BP1 and the second start-up bypass pipe BP2.

三方弁36は、循環配管30、及び降温用バイパス配管34をそれぞれ開閉可能に構成にされている。この三方弁36によって、循環配管30を開けるととともに、降温用バイパス配管34を閉じることにより、複数のヒートポンプ50から循環配管30を介して熱源側熱交換器40に熱媒が供給される。 The three-way valve 36 is configured to be able to open and close the circulation pipe 30 and the temperature-reducing bypass pipe 34. By opening the circulation pipe 30 and closing the temperature-reducing bypass pipe 34 with the three-way valve 36, the heat medium is supplied from the multiple heat pumps 50 to the heat source side heat exchanger 40 via the circulation pipe 30.

一方、三方弁36によって、循環配管30を閉じるとともに、降温用バイパス配管34を開けることにより、複数のヒートポンプ50の下流側の熱媒が降温用バイパス配管34を介して複数のヒートポンプ50の上流側に供給される。 On the other hand, by closing the circulation pipe 30 and opening the temperature-reducing bypass pipe 34 using the three-way valve 36, the heat medium downstream of the multiple heat pumps 50 is supplied to the upstream side of the multiple heat pumps 50 via the temperature-reducing bypass pipe 34.

また、三方弁36は、循環配管30及び降温用バイパス配管34を独立して開閉可能に構成されている。この三方弁36によって、循環配管30、及び降温用バイパス配管34の開度をそれぞれ増減することにより、三方弁36から熱源側熱交換器40に流れる熱媒の流量、及び降温用バイパス配管34に流れる熱媒の流量がそれぞれ調整可能とされている。 The three-way valve 36 is configured to be able to open and close the circulation pipe 30 and the temperature-reducing bypass pipe 34 independently. By increasing or decreasing the opening of the circulation pipe 30 and the temperature-reducing bypass pipe 34 using this three-way valve 36, the flow rate of the heat medium flowing from the three-way valve 36 to the heat source side heat exchanger 40 and the flow rate of the heat medium flowing to the temperature-reducing bypass pipe 34 can be adjusted.

(切替手段)
切替手段は、循環配管30、加熱用バイパス管部30D、及び降温用バイパス配管34を開閉し、熱媒が流れる流路を切り替えることにより、熱回収システム20の稼働モードを、通常モード、昇温モード、及び降温モードの間で切り替える。この切替手段は、前述した加熱用熱交換器80用の一対のバルブ82と、降温用バイパス配管34用の三方弁36を有している。
(Switching Means)
The switching means switches the operation mode of the heat recovery system 20 among the normal mode, the temperature increase mode, and the temperature decrease mode by opening and closing the circulation piping 30, the heating bypass pipe section 30D, and the temperature decrease bypass piping 34 to switch the flow path through which the heat medium flows. This switching means has a pair of valves 82 for the heating heat exchanger 80 and the three-way valve 36 for the temperature decrease bypass piping 34 described above.

(制御装置)
制御装置100には、三方弁36、加熱用熱交換器80用の一対のバルブ82、ポンプ88、及び流量調整弁89が電気的に接続されている。
(Control device)
The control device 100 is electrically connected to the three-way valve 36 , a pair of valves 82 for the heating heat exchanger 80 , a pump 88 , and a flow rate adjustment valve 89 .

図2に示されるように、記憶部106には、熱回収システム20の動作を制御する熱媒温度制御プログラムが予め記憶されている。CPU102は、記憶部106から熱媒温度制御プログラムを読み出してメモリ104に展開し、熱媒温度制御プログラムの各ステップを実行する。また、記憶部106には、熱媒の下限値Tmin、第一閾値T、第二閾値T、及び上限値Tmaxが予め記憶されている(Tmin<T<T<Tmax)。 2, the storage unit 106 prestores a heat medium temperature control program for controlling the operation of the heat recovery system 20. The CPU 102 reads out the heat medium temperature control program from the storage unit 106, loads it into the memory 104, and executes each step of the heat medium temperature control program. The storage unit 106 also prestores a lower limit T min , a first threshold T 1 , a second threshold T 2 , and an upper limit T max of the heat medium (T min < T 1 < T 2 < T max ).

(熱回収システムの制御方法)
次に、制御装置100の動作を説明しつつ、熱回収システム20の制御方法の一例について説明する。
(Control method of heat recovery system)
Next, an example of a method for controlling the heat recovery system 20 will be described while explaining the operation of the control device 100.

本実施形態に係る熱回収システム20は、前述したように、利用設備10から回収した低温排熱を複数のヒートポンプ50で昇温し、利用設備10に供給する排熱回収システム(排熱再利用システム)とされる。 As described above, the heat recovery system 20 according to this embodiment is an exhaust heat recovery system (exhaust heat reuse system) that heats low-temperature exhaust heat recovered from the utilization equipment 10 using multiple heat pumps 50 and supplies the heat to the utilization equipment 10.

ここで、利用設備10では、稼働状況等に応じて発生する排熱量が変動する。そのため、利用設備10の稼働状況等によって、利用設備10から排熱配管12を介して熱源側熱交換器40に供給される排熱量が変動する。これにより、熱源側熱交換器40で回収される排熱の回収量も変動するため、循環配管30を流れる熱媒の温度が変動する可能性がある。 The amount of exhaust heat generated by the utilization equipment 10 varies depending on the operating conditions, etc. Therefore, the amount of exhaust heat supplied from the utilization equipment 10 to the heat source side heat exchanger 40 via the exhaust heat piping 12 varies depending on the operating conditions, etc. of the utilization equipment 10. This causes the amount of exhaust heat recovered by the heat source side heat exchanger 40 to vary, which may cause the temperature of the heat medium flowing through the circulation piping 30 to fluctuate.

熱媒の温度が変動すると、各ヒートポンプ50で汲み上げられる熱量も変動するため、所定温度の温水を利用設備10に供給することができない可能性がある。また、熱媒の温度が急激に変動すると、各ヒートポンプ50の膨張弁や圧縮機が動作不良を起こし、各ヒートポンプ50が停止又は故障する可能性がある。 When the temperature of the heat medium fluctuates, the amount of heat pumped by each heat pump 50 also fluctuates, and it may not be possible to supply hot water at a specified temperature to the utilization equipment 10. Furthermore, when the temperature of the heat medium fluctuates suddenly, the expansion valve or compressor of each heat pump 50 may malfunction, causing each heat pump 50 to stop or break down.

この対策として本実施形態の熱回収システム20は、図4に示されるように、通常モード、昇温モード、及び降温モードの3つの稼働モードを有している。そして、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第一閾値T以上、かつ、第二閾値T以下の場合に、通常モードとし、当該熱媒の温度が、第一閾値T未満の場合に、昇温モードとし、当該熱媒の温度が、第二閾値Tを超えた場合に、降温モードとなるように、切替手段(一対のバルブ82、三方弁36)を制御する。 As a countermeasure against this, the heat recovery system 20 of this embodiment has three operation modes, a normal mode, a temperature increase mode, and a temperature decrease mode, as shown in Fig. 4. The CPU 102 controls the switching means (the pair of valves 82 and the three-way valve 36 ) so that the normal mode is selected when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 is equal to or higher than a first threshold value T1 and equal to or lower than a second threshold value T2, the temperature increase mode is selected when the temperature of the heat medium is lower than the first threshold value T1 , and the temperature decrease mode is selected when the temperature of the heat medium exceeds the second threshold value T2.

また、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、下限値Tmin未満の場合、及び上限値Tmaxを超えた場合に、熱回収システム20を停止する。 Furthermore, the CPU 102 stops the heat recovery system 20 when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 is lower than the lower limit value T min or exceeds the upper limit value T max .

なお、熱回収システム20の稼働時は、稼働モードに関わらず、熱源側熱交換器40に熱媒が供給されるように、一対のバルブ42が開閉されるとともに、複数のヒートポンプ50に熱媒が供給されるように、バルブVHが開かれる。また、第一立ち上げ用バルブV1、及び第二立ち上げ用バルブV2が閉じられる。さらに、各ポンプ25,56,66、循環ポンプ32、及び補助熱源60が作動される。 When the heat recovery system 20 is operating, regardless of the operating mode, a pair of valves 42 are opened and closed so that the heat medium is supplied to the heat source side heat exchanger 40, and valve VH is opened so that the heat medium is supplied to the multiple heat pumps 50. In addition, the first start-up valve V1 and the second start-up valve V2 are closed. Furthermore, each of the pumps 25, 56, 66, the circulation pump 32, and the auxiliary heat source 60 are operated.

一方、熱回収システム20の停止時は、熱源側熱交換器40に熱媒が供給されないように、一対のバルブ42が開閉されるとともに、複数のヒートポンプ50に熱媒が供給されないように、バルブVHが閉じられる。また、各ポンプ25,56,66、循環ポンプ32、及び補助熱源60が停止される。なお、補助熱源60は、熱回収システム20の稼働及び停止に関わらず、作動させても良い。 On the other hand, when the heat recovery system 20 is stopped, a pair of valves 42 are opened and closed so that the heat medium is not supplied to the heat source side heat exchanger 40, and the valve VH is closed so that the heat medium is not supplied to the multiple heat pumps 50. In addition, each pump 25, 56, 66, the circulation pump 32, and the auxiliary heat source 60 are stopped. Note that the auxiliary heat source 60 may be operated regardless of whether the heat recovery system 20 is operating or stopped.

(通常モード)
先ず、通常モードについて説明する。通常モードは、例えば、利用設備10(熱源)から熱源側熱交換器40に供給される排熱量が所定範囲内で安定している場合の稼働モードである。CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出される熱媒の温度が、第一閾値T以上、かつ、第二閾値T以下の場合に、切替手段を制御し、熱回収システム20の稼働モードを通常モードとする。
(Normal mode)
First, the normal mode will be described. The normal mode is an operation mode when, for example, the amount of exhaust heat supplied from the utilization facility 10 (heat source) to the heat source side heat exchanger 40 is stable within a predetermined range. When the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 is equal to or higher than the first threshold value T1 and equal to or lower than the second threshold value T2 , the CPU 102 controls the switching means to set the operation mode of the heat recovery system 20 to the normal mode.

具体的には、CPU102は、加熱用熱交換器80用の一対のバルブ82を作動し、循環配管30の本管部30Aを開けるとともに、加熱用バイパス管部30Dを閉じる。また、CPU102は、三方弁36を作動し、循環配管30を開けるとともに、降温用バイパス配管34を閉じる。 Specifically, the CPU 102 operates a pair of valves 82 for the heating heat exchanger 80, opens the main pipe section 30A of the circulation pipe 30, and closes the heating bypass pipe section 30D. The CPU 102 also operates the three-way valve 36, opens the circulation pipe 30, and closes the cooling bypass pipe 34.

これにより、図4に矢印aで示されるように、循環配管30を介して熱源側熱交換器40と複数のヒートポンプ50との間で熱媒が循環される。この結果、熱源側熱交換器40で加熱された熱媒が、複数のヒートポンプ50にそれぞれ供給される。各ヒートポンプ50は、熱媒から汲み上げた熱と、戻り配管54から供給された温水とを熱交換させることにより温水を生成する。 As a result, as shown by arrow a in FIG. 4, the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger 40 and the multiple heat pumps 50 via the circulation piping 30. As a result, the heat medium heated by the heat source side heat exchanger 40 is supplied to each of the multiple heat pumps 50. Each heat pump 50 generates hot water by exchanging heat pumped from the heat medium with hot water supplied from the return piping 54.

各ヒートポンプ50で生成された温水は、送り配管52、温水往ヘッダ22、及び送り配管24を介して利用設備10に供給される。また、利用設備10で利用された温水は、戻り配管26、温水還ヘッダ28、及び戻り配管54を介して各ヒートポンプ50に供給され、各ヒートポンプ50において再加熱される。 The hot water generated by each heat pump 50 is supplied to the utilization equipment 10 via the delivery pipe 52, the hot water delivery header 22, and the delivery pipe 24. In addition, the hot water used in the utilization equipment 10 is supplied to each heat pump 50 via the return pipe 26, the hot water return header 28, and the return pipe 54, and is reheated in each heat pump 50.

また、利用設備10において温水が利用されると、排熱が発生する。この排熱は、排熱配管12を介して熱源側熱交換器40に供給され、熱媒を加熱する熱源として再利用される。 When the hot water is used in the utilization facility 10, exhaust heat is generated. This exhaust heat is supplied to the heat source side heat exchanger 40 via the exhaust heat piping 12 and is reused as a heat source for heating the heat medium.

なお、熱回収システム20の稼働時は、先ず、通常モードとされる。 When the heat recovery system 20 is in operation, it first goes into normal mode.

(昇温モード)
次に、昇温モードについて説明する。昇温モードは、例えば、利用設備10(熱源)から熱源側熱交換器40に供給される排熱量が減少した場合の稼働モードとされ、通常モードから切り替えられる。すなわち、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、下限値Tmin以上、かつ、第一閾値T未満の場合に、CPU102は、切替手段を制御し、通常モードから昇温モードに切り替える。
(heating mode)
Next, the heating mode will be described. The heating mode is set as an operating mode when the amount of exhaust heat supplied from the utilization equipment 10 (heat source) to the heat source side heat exchanger 40 decreases, and is switched from the normal mode. That is, when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 is equal to or higher than the lower limit value Tmin and lower than the first threshold value T1 , the CPU 102 controls the switching means to switch from the normal mode to the heating mode.

具体的には、CPU102は、加熱用熱交換器80用の一対のバルブ82を作動し、循環配管30の本管部30Aを閉じるとともに、加熱用バイパス管部30Dを開ける。これにより、矢印bで示されるように、循環配管30から加熱用バイパス管部30Dを介して加熱用熱交換器80に熱媒が供給される。 Specifically, the CPU 102 operates a pair of valves 82 for the heating heat exchanger 80, closes the main pipe section 30A of the circulation piping 30, and opens the heating bypass pipe section 30D. As a result, as shown by arrow b, the heat medium is supplied from the circulation piping 30 through the heating bypass pipe section 30D to the heating heat exchanger 80.

また、CPU102は、ポンプ88を作動し、温水往ヘッダ22から送り配管84を介して加熱用熱交換器80に温水を供給する。これにより、加熱用熱交換器80において、加熱用バイパス管部30Dから供給された熱媒と、送り配管84から供給された温水とが熱交換され、熱媒が加熱される。この結果、循環配管30を介して複数のヒートポンプ50に供給される熱媒の温度が上昇する。 The CPU 102 also operates the pump 88 to supply hot water from the hot water supply header 22 to the heating heat exchanger 80 via the feed piping 84. As a result, in the heating heat exchanger 80, heat is exchanged between the heat medium supplied from the heating bypass pipe section 30D and the hot water supplied from the feed piping 84, and the heat medium is heated. As a result, the temperature of the heat medium supplied to the multiple heat pumps 50 via the circulation piping 30 increases.

この際、CPU102は、図5に示されるグラフG2のように、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第一閾値Tから下限値Tminに向かうに従って、温水往ヘッダ22から加熱用熱交換器80に供給される温水の流量が増加するように、流量調整弁89の開度を制御し、送り配管84を徐々に開く。これにより、加熱用熱交換器80において、加熱用バイパス管部30Dから供給された熱媒の温度を効率的に上昇させることができる。 At this time, as shown in graph G2 in Fig. 5, the CPU 102 controls the aperture of the flow rate control valve 89 and gradually opens the feed pipe 84 so that the flow rate of hot water supplied from the hot water supply header 22 to the heating heat exchanger 80 increases as the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 approaches the lower limit value Tmin from the first threshold value T1. This makes it possible to efficiently increase the temperature of the heat medium supplied from the heating bypass pipe section 30D in the heating heat exchanger 80.

なお、図5に示されるグラフG1は、循環配管30から加熱用バイパス管部30Dを介して加熱用熱交換器80に供給される熱媒の供給量と、熱媒の温度との関係を示している。 Graph G1 in FIG. 5 shows the relationship between the amount of heat medium supplied from the circulation piping 30 to the heating heat exchanger 80 via the heating bypass pipe section 30D and the temperature of the heat medium.

そして、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第一閾値T以上、かつ、第二閾値T以下になると、CPU102は、切替手段(一対のバルブ82、三方弁36)を制御し、昇温モードから通常モードに切り替える。 Then, when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 becomes equal to or higher than the first threshold value T1 and equal to or lower than the second threshold value T2 , the CPU 102 controls the switching means (the pair of valves 82, the three-way valve 36) to switch from the heating mode to the normal mode.

一方、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が下限値Tmin未満になると、CPU102は、熱回収システム20を停止する(図5のグラフG4参照)。 On the other hand, when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 falls below the lower limit value T min , the CPU 102 stops the heat recovery system 20 (see graph G4 in FIG. 5).

(降温モード)
次に、降温モードについて説明する。降温モードは、例えば、利用設備10(熱源)から熱源側熱交換器40に供給される排熱量が増加した場合の稼働モードであり、通常モードから切り替えられる。すなわち、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第二閾値Tを超え、かつ、上限値Tmax以下の場合、CPU102は、切替手段(三方弁36)を制御し、通常モードから降温モードに切り替える。
(Cooling down mode)
Next, the temperature decreasing mode will be described. The temperature decreasing mode is an operation mode when, for example, the amount of exhaust heat supplied from the utilization equipment 10 (heat source) to the heat source side heat exchanger 40 increases, and is switched from the normal mode. That is, when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 exceeds the second threshold value T2 and is equal to or lower than the upper limit value Tmax , the CPU 102 controls the switching means (three-way valve 36) to switch from the normal mode to the temperature decreasing mode.

具体的には、CPU102は、三方弁36を作動し、循環配管30を閉じるとともに、降温用バイパス配管34を開ける。これにより、図4に矢印cで示されるように、複数のヒートポンプ50の下流側の熱媒が、降温用バイパス配管34を介して複数のヒートポンプ50の上流側に供給される。つまり、複数のヒートポンプ50の下流側の熱媒が、熱源側熱交換器40、及び蓄熱タンク70を迂回して、複数のヒートポンプ50の上流側に供給される。 Specifically, the CPU 102 operates the three-way valve 36 to close the circulation pipe 30 and open the temperature-reducing bypass pipe 34. As a result, as shown by arrow c in FIG. 4, the heat medium downstream of the multiple heat pumps 50 is supplied to the upstream side of the multiple heat pumps 50 via the temperature-reducing bypass pipe 34. In other words, the heat medium downstream of the multiple heat pumps 50 is supplied to the upstream side of the multiple heat pumps 50, bypassing the heat source-side heat exchanger 40 and the heat storage tank 70.

したがって、熱媒が熱源側熱交換器40を迂回する分、熱媒の温度が低下する。また、蓄熱タンク70を迂回させることにより、ヒートポンプ50に供給する熱媒の温度を早期に低下させることができる。 As a result, the temperature of the heat medium drops by the amount that the heat medium bypasses the heat source side heat exchanger 40. Also, by bypassing the heat storage tank 70, the temperature of the heat medium supplied to the heat pump 50 can be reduced quickly.

この際、CPU102は、図5に示されるグラフG3のように、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第二閾値Tから上限値Tmaxに向かうに従って、降温用バイパス配管34に流れる熱媒の流量が増加するように、三方弁36の開度を制御し、循環配管30が徐々に閉じるとともに、降温用バイパス配管34を徐々に開く。これにより、熱媒の温度を効率的に低下させることができる。 At this time, the CPU 102 controls the aperture of the three-way valve 36 so that the flow rate of the heat medium flowing through the temperature-reducing bypass piping 34 increases as the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 approaches the upper limit value Tmax from the second threshold value T2 , and gradually closes the circulation piping 30 and gradually opens the temperature-reducing bypass piping 34, as shown in graph G3 in Fig. 5. This makes it possible to efficiently reduce the temperature of the heat medium.

そして、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第一閾値T以上、かつ、第二閾値T以下になると、CPU102は、切替手段(三方弁36)を制御し、昇温モードから通常モードに切り替える。 Then, when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 becomes equal to or higher than the first threshold value T1 and equal to or lower than the second threshold value T2 , the CPU 102 controls the switching means (three-way valve 36) to switch from the heating mode to the normal mode.

一方、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が上限値Tmaxを超えると、CPU102は、熱回収システム20を停止する(図5のグラフG4参照)。 On the other hand, when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 exceeds the upper limit value Tmax , the CPU 102 stops the heat recovery system 20 (see graph G4 in FIG. 5).

(作用及び効果)
次に、第二実施形態の作用及び効果について説明する。
(Action and Effects)
Next, the operation and effects of the second embodiment will be described.

前述したように、切替手段(一対のバルブ82、三方弁36)は、熱回収システム20の稼働モードを、通常モード、昇温モード、及び降温モードに切り替える。通常モードでは、熱源側熱交換器40とヒートポンプ50との間で熱媒が循環される。これにより、熱源側熱交換器40で回収された熱を、ヒートポンプ50の熱源として利用することができる。 As described above, the switching means (the pair of valves 82, the three-way valve 36) switches the operation mode of the heat recovery system 20 between the normal mode, the temperature increase mode, and the temperature decrease mode. In the normal mode, the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger 40 and the heat pump 50. This allows the heat recovered by the heat source side heat exchanger 40 to be used as a heat source for the heat pump 50.

また、昇温モードでは、熱源側熱交換器40とヒートポンプ50との間で熱媒を循環させるとともに、加熱用熱交換器80に熱媒を加熱させる。そのため、例えば、熱媒の温度が低い場合に、切替手段によって通常モードから昇温モードに切り替えることにより、熱媒の温度を上昇させることができる。 In addition, in the heating mode, the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger 40 and the heat pump 50, and the heating heat exchanger 80 is caused to heat the heat medium. Therefore, for example, when the temperature of the heat medium is low, the temperature of the heat medium can be increased by switching from the normal mode to the heating mode using the switching means.

一方、降温モードでは、ヒートポンプ50の下流側の熱媒を、熱源側熱交換器40を迂回してヒートポンプ50に供給させる。これにより、例えば、熱媒の温度が高い場合に、切替手段によって通常モードから降温モードに切り替えることにより、熱媒の温度を低下させることができる。 On the other hand, in the temperature reduction mode, the heat medium downstream of the heat pump 50 is supplied to the heat pump 50, bypassing the heat source side heat exchanger 40. As a result, for example, when the temperature of the heat medium is high, the temperature of the heat medium can be reduced by switching from the normal mode to the temperature reduction mode using the switching means.

このように切替手段(一対のバルブ82、三方弁36)によって、通常モード、昇温モード、及び降温モードを切り替えることにより、熱媒の温度変化が抑制される。この結果、ヒートポンプ50に供給される熱媒の温度が安定する。したがって、ヒートポンプ50から、例えば、利用設備10に安定的に熱を供給することができる。 In this way, by switching between normal mode, heating mode, and cooling mode using the switching means (the pair of valves 82 and the three-way valve 36), temperature changes in the heat medium are suppressed. As a result, the temperature of the heat medium supplied to the heat pump 50 is stabilized. Therefore, heat can be stably supplied from the heat pump 50 to, for example, the utilization facility 10.

また、蓄熱タンク70は、熱源側熱交換器40から供給される熱媒を貯留する。この蓄熱タンク70において、熱源側熱交換器40から供給される熱媒と、蓄熱タンク70内の熱媒とを熱交換させることにより、熱媒の温度変化量を緩和することができる。 The heat storage tank 70 also stores the heat medium supplied from the heat source side heat exchanger 40. In this heat storage tank 70, the heat medium supplied from the heat source side heat exchanger 40 is heat exchanged with the heat medium in the heat storage tank 70, thereby mitigating the amount of temperature change in the heat medium.

さらに、切替手段は、降温モードにおいて、ヒートポンプ50の下流側の熱媒を、熱源側熱交換器40及び蓄熱タンク70を迂回してヒートポンプ50に供給させる。これにより、蓄熱タンク70に貯留された熱媒の影響を受けずに、熱媒の温度を低下させることができる。したがって、熱媒の温度を効率的に低下させることができる。 Furthermore, in the temperature reduction mode, the switching means supplies the heat medium downstream of the heat pump 50 to the heat pump 50, bypassing the heat source side heat exchanger 40 and the heat storage tank 70. This allows the temperature of the heat medium to be reduced without being affected by the heat medium stored in the heat storage tank 70. Therefore, the temperature of the heat medium can be reduced efficiently.

また、昇温モードにおいて、加熱用熱交換器80は、複数のヒートポンプ50、及び補助熱源60の少なくとも一方を熱源として熱媒を加熱する。 In addition, in the temperature increase mode, the heating heat exchanger 80 heats the heat medium using at least one of the multiple heat pumps 50 and the auxiliary heat source 60 as a heat source.

このようにヒートポンプ50を加熱用熱交換器80の熱源とすることにより、省エネルギー化を図ることができる。また、補助熱源60を加熱用熱交換器80の熱源とすることにより、ヒートポンプ50から十分な熱量が得られない場合であっても、昇温モードにおいて、熱媒の温度を上昇させることができる。 In this way, by using the heat pump 50 as the heat source for the heating heat exchanger 80, energy savings can be achieved. In addition, by using the auxiliary heat source 60 as the heat source for the heating heat exchanger 80, the temperature of the heat medium can be increased in the temperature increase mode even when a sufficient amount of heat is not available from the heat pump 50.

さらに、本実施形態では、前述したように、制御装置100のCPU102が、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御する。このように制御装置100のCPU102によって切替手段を制御することにより、熱媒の温度変化を効率的に抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the CPU 102 of the control device 100 controls the switching means based on the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38. By controlling the switching means by the CPU 102 of the control device 100 in this manner, it is possible to efficiently suppress temperature changes in the heat medium.

(第二実施形態の変形例)
次に、上記第二実施形態の変形例について説明する。
(Modification of the second embodiment)
Next, a modification of the second embodiment will be described.

上記第二実施形態では、昇温モードにおいて、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第一閾値Tから下限値Tminに向かうに従って、温水往ヘッダ22から加熱用熱交換器80に供給される温水の流量が増加するように、流量調整弁89の開度を制御した。 In the second embodiment described above, in the temperature rise mode, the CPU 102 controls the opening degree of the flow control valve 89 so that the flow rate of hot water supplied from the hot water supply header 22 to the heating heat exchanger 80 increases as the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 approaches the lower limit value Tmin from the first threshold value T1.

しかし、例えば、図6に示される変形例のグラフG1のように、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第一閾値Tから下限値Tminに向かうに従って、循環配管30から加熱用熱交換器80に供給される熱媒の流量が増加するように、一対のバルブ82の開度を制御しても良い。 However, for example, as shown in a modified graph G1 in FIG. 6 , the CPU 102 may control the apertures of the pair of valves 82 so that the flow rate of the heat medium supplied from the circulation pipe 30 to the heating heat exchanger 80 increases as the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 approaches the lower limit value Tmin from the first threshold value T1.

また、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第一閾値T未満になった場合に、流量調整弁89の開度を全開にすることも可能である。これと同様に、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度が、第一閾値Tを超えた場合に、三方弁36を制御し、循環配管30を閉じるとともに、降温用バイパス配管34を全開にすることも可能である。 Furthermore, the CPU 102 can also fully open the flow rate control valve 89 when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 becomes less than the first threshold value T1 . Similarly, the CPU 102 can also control the three-way valve 36 to close the circulation pipe 30 and fully open the temperature-lowering bypass pipe 34 when the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38 exceeds the first threshold value T2 .

また、上記第二実施形態では、CPU102が、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度に基づいて、切替手段を制御した。しかし、CPU102は、循環熱媒用温度センサ38で検出された熱媒の温度に基づいて基準値に対する熱媒の単位時間(例えば1分)当たりの温度変化量を算出し、この温度変化量に基づいて、切替手段を制御しても良い。 In the second embodiment, the CPU 102 controlled the switching means based on the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38. However, the CPU 102 may calculate the amount of temperature change per unit time (e.g., 1 minute) of the heat medium relative to a reference value based on the temperature of the heat medium detected by the circulating heat medium temperature sensor 38, and control the switching means based on this amount of temperature change.

また、上記第二実施形態における切替手段は、一対のバルブ82、及び三方弁36を含んで構成されている。しかし、切替手段の構成は、適宜変更である。例えば、一対のバルブ82に替えて、三方弁を用いても良い。また、例えば、三方弁36に替えて、一対のバルブを用いても良いし、サーモスタッド等を用いても良い。 The switching means in the second embodiment is configured to include a pair of valves 82 and a three-way valve 36. However, the configuration of the switching means can be modified as appropriate. For example, a three-way valve may be used instead of the pair of valves 82. Also, for example, a pair of valves may be used instead of the three-way valve 36, or a thermostat or the like may be used.

また、上記第二実施形態では、加熱器が加熱用熱交換器80とされている。しかし、加熱器は、熱交換器に限らず、例えば、冷媒を加熱するヒータ等でも良い。 In the second embodiment, the heater is a heating heat exchanger 80. However, the heater is not limited to a heat exchanger and may be, for example, a heater that heats a refrigerant.

また、上記第二実施形態では、循環配管30に蓄熱タンク70が設けられているが、蓄熱タンク70は、適宜省略可能である。 In addition, in the second embodiment described above, a heat storage tank 70 is provided in the circulation pipe 30, but the heat storage tank 70 can be omitted as appropriate.

(第一実施形態及び第二実施形態の変形例)
次に、上記第一実施形態、及び上記第二実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第一実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、上記第二実施形態にも適宜適用可能である。
(Modifications of the first and second embodiments)
Next, modified examples of the first embodiment and the second embodiment will be described. Note that, although various modified examples will be described below using the first embodiment as an example, these modified examples can also be appropriately applied to the second embodiment.

上記第一実施形態では、温水往ヘッダ22、及び温水還ヘッダ28等を介して、ヒートポンプ50と利用設備10との間で温水が循環される。しかし、温水往ヘッダ22、及び温水還ヘッダ28等の構成は、適宜変更可能である。 In the first embodiment described above, hot water is circulated between the heat pump 50 and the utilization facility 10 via the hot water supply header 22 and the hot water return header 28, etc. However, the configuration of the hot water supply header 22 and the hot water return header 28, etc. can be changed as appropriate.

また、上記第一実施形態では、CPU100によって切替手段が制御される。しかし、例えば、作業者が、操作ボタン等によって切替手段を制御しても良い。 In the first embodiment, the switching means is controlled by the CPU 100. However, for example, the operator may control the switching means using an operation button or the like.

また、上記第一実施形態に係る熱回収システム130は、利用設備10から回収した低温排熱(低温廃熱)をヒートポンプ50で昇温し、利用設備10に再び供給した。しかし、上記第一実施形態に係る熱回収システム20は、利用設備10から回収した低温排熱(低温廃熱)をヒートポンプ50で昇温し、利用設備10とは異なる利用施設に供給しても良い。 The heat recovery system 130 according to the first embodiment heats up the low-temperature exhaust heat (low-temperature waste heat) recovered from the utilization equipment 10 using a heat pump 50 and supplies it back to the utilization equipment 10. However, the heat recovery system 20 according to the first embodiment may heat up the low-temperature exhaust heat (low-temperature waste heat) recovered from the utilization equipment 10 using a heat pump 50 and supply it to a utilization facility other than the utilization equipment 10.

また、熱源側熱交換器40の熱源、及び利用設備10は、製造業等における生産設備等に限らず、他の設備等であっても良い。 In addition, the heat source of the heat source side heat exchanger 40 and the utilization equipment 10 are not limited to production equipment in the manufacturing industry, etc., and may be other equipment, etc.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and one embodiment and various modified examples may be used in appropriate combination, and the present invention may of course be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention.

10 利用設備(熱源)
20 熱回収システム
30 循環配管
38 循環熱媒用温度センサ(第二温度検出部)
40 熱源側熱交換器
50 ヒートポンプ(利用側熱交換器)
70 蓄熱タンク
72 貯留熱媒用温度センサ(第一温度検出部)
102 CPU(制御部)
130 熱回収システム
BP1 第一立ち上げ用バイパス配管(第一バイパス配管)
BP2 第二立ち上げ用バイパス配管(第二バイパス配管)
V1 第一立ち上げ用バルブV1(切替手段)
V2 第二立ち上げ用バルブV1(切替手段)
VH バルブ(切替手段)

10 Equipment used (heat source)
20 Heat recovery system 30 Circulation pipe 38 Circulating heat medium temperature sensor (second temperature detection unit)
40 Heat source side heat exchanger 50 Heat pump (use side heat exchanger)
70 Heat storage tank 72 Temperature sensor for stored heat medium (first temperature detection unit)
102 CPU (control unit)
130 Heat recovery system BP1 First startup bypass piping (First bypass piping)
BP2 Second startup bypass piping (second bypass piping)
V1 First start-up valve V1 (switching means)
V2 Second start-up valve V1 (switching means)
VH valve (switching means)

Claims (2)

熱源で発生した熱と熱媒とを熱交換させる熱源側熱交換器と、
前記熱源側熱交換器から前記熱媒が供給される利用側熱交換器と、
前記熱源側熱交換器から前記利用側熱交換器に供給される前記熱媒を貯留する蓄熱タンクと、
前記熱源側熱交換器、前記蓄熱タンク、及び前記利用側熱交換器の間で前記熱媒を循環させる稼働モードと、前記利用側熱交換器を迂回して、前記熱源側熱交換器と前記蓄熱タンクとの間で前記熱媒を循環させる立ち上げモードと、を切り替える切替手段と、
前記熱源側熱交換器、前記蓄熱タンク、及び前記利用側熱交換器の間で前記熱媒を循環させる循環配管と、
前記利用側熱交換器を迂回して、前記循環配管における前記蓄熱タンクの下流側と前記利用側熱交換器の下流側とを接続する第一バイパス配管と、
前記第一バイパス配管よりも前記利用側熱交換器側において、前記利用側熱交換器を迂回して、前記循環配管における前記蓄熱タンクの下流側と前記利用側熱交換器の下流側とを接続する第二バイパス配管と、
を備え、
前記切替手段は、前記立ち上げモードにおいて、前記第一バイパス配管によって前記利用側熱交換器を迂回させた後、前記第二バイパス配管によって前記利用側熱交換器を迂回させる、
熱回収システム。
a heat source side heat exchanger that exchanges heat generated by the heat source with a heat medium;
a utilization-side heat exchanger to which the heat medium is supplied from the heat source-side heat exchanger;
a heat storage tank that stores the heat medium supplied from the heat source side heat exchanger to the utilization side heat exchanger;
a switching means for switching between an operation mode in which the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger, the heat storage tank, and the utilization side heat exchanger, and a start-up mode in which the heat medium is circulated between the heat source side heat exchanger and the heat storage tank, bypassing the utilization side heat exchanger;
a circulation pipe for circulating the heat medium among the heat source side heat exchanger, the heat storage tank, and the utilization side heat exchanger;
a first bypass pipe that bypasses the utilization side heat exchanger and connects the downstream side of the heat storage tank in the circulation pipe to the downstream side of the utilization side heat exchanger;
a second bypass pipe that bypasses the utilization side heat exchanger and connects the downstream side of the heat storage tank and the downstream side of the utilization side heat exchanger in the circulation pipe, on the utilization side heat exchanger side of the first bypass pipe;
Equipped with
The switching means, in the start-up mode, causes the first bypass piping to bypass the utilization side heat exchanger, and then causes the second bypass piping to bypass the utilization side heat exchanger.
Heat recovery system.
前記蓄熱タンク内の前記熱媒の温度を検出する第一温度検出部と、A first temperature detection unit that detects the temperature of the heat medium in the heat storage tank;
前記蓄熱タンクから前記利用側熱交換器に供給される前記熱媒の温度を検出する第二温度検出部と、a second temperature detection unit that detects a temperature of the heat medium supplied from the heat storage tank to the utilization side heat exchanger;
前記第一温度検出部で検出された前記熱媒の温度が基準値未満の場合に、前記立ち上げモードとし、前記第二温度検出部で検出された前記熱媒の温度が基準値以上の場合に、前記稼働モードとなるように、前記切替手段を制御する制御部と、A control unit that controls the switching means so that the start-up mode is selected when the temperature of the heat medium detected by the first temperature detection unit is less than a reference value, and the operation mode is selected when the temperature of the heat medium detected by the second temperature detection unit is equal to or greater than a reference value;
を備える請求項1に記載の熱回収システム。The heat recovery system of claim 1 .
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